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Rechenstäbchen von Napier

Die erste Multiplikationshilfe erfand der schottische Mathematiker Lord John Napier of Merchiston (1550-1617)


Napierstäbchen

Lord John Napier of Merchiston
Napier schrieb das kleine Einmaleins für die Zahlen 0 bis 9 auf die vier Seiten von Holzstäbchen.
Für die Multiplikation mit einer mehrstelligen Zahl wurden die entsprechenden Stäbchen einfach nebeneinander gelegt.

 

Das Ermitteln des Produkts geschieht durch Addieren der Teilprodukte entsprechend dem nebenstehenden Beispiel.


Die Multiplikation wurde also auf die einfache Addition zurückgeführt. Eine enorme Vereinfachung, die den großen Erfolg erklärt.

Noch um 1920 wurden Papier-Vorlagen gedruckt, die nach dem Ausschneiden die einfache Erstellung von Napierstäbchen ermöglichten.

Beispiel: 6 * 423 = 2538
 Napier Prinzip


Die Rechenuhr von Wilhelm Schickard (1592 bis 1635)

Vermutlich angeregt durch den Briefwechsel mit Napier und Kepler erfand Schickard seine Rechenuhr. Das Originalmodell ging in den Wirren des Dreißigjährigen Krieges verloren. Ein zweites, für Kepler bestimmtes Exemplar, fiel halbfertig einer Feuersbrunst zum Opfer.


Dem Keplerforscher Dr. Hammer ist es zu verdanken, daß er in Keplers Nachlaß Briefe und Skizzen aus dem Jahre 1623/24 fand, die sich mit dieser Rechenmaschine beschäftigten.
1957 berichtete Dr. Hammer erstmals von seiner Entdeckung.
Schickardsche RechenmaschineIn mehreren Museen, unter anderem im Deutschen Museum in München, stehen Rekonstruktionen, die Anhand der Skizzen erstellt wurden.
 Skizze Schickard
 

Die Schickardsche Rechenuhr ist die erste Rechenmaschine der Welt, die urkundlich nachweisbar ist. Das Multiplizier- und Dividierwerk bestand im Prinzip aus den bereits erwähnten Napierstäbchen. Allerdings wurde hier die gesamte Einmaleinstafel auf einem drehbar angebrachten Zylinder angebracht.
An diesem Zylinder wurde der Multiplikant eingestellt. Durch Herausziehen des entsprechenden Schiebers wurde das Produkt angezeigt und mußte nur noch im darunterliegenden Addierwerk eingestellt werden.

Diese Maschine aus dem Jahre 1623 gestattet somit die Durchführung aller vier Grundrechenarten.

Trotzdem kann man nicht von einer Vierspeziesmaschine im eigentlichen Sinne sprechen. Denn zwischen den Zylindern und dem Addierwerk besteht keine Verbindung. Es ist also "nur" die Kombination von Napierstäbchen mit einem Addierer.

Das Addierwerk:

Das dekadische Zählrad, das Standardbauteil aller späteren Rechenmaschinen, wurde hier zum ersten Mal im Addier- und Subtrahierwerk verwendet.
Der automatische Zehnerübertrag erfolgte mit einem Zwischenzahnrad.
In kleinen Fenstern konnte auf den Ablesetrommeln das Ergebnis der Addition abgelesen werden.

Prinzip Zahnräder

Schickard war stolz auf seine großartige Erfindung. So schrieb er in einem
Brief vom 20. September 1623 an Kepler:

"Dasselbe, was Du auf rechnerischem Weg gemacht hast, habe ich kürzlich mechanisch versucht und eine aus 11 vollständigen und 6 verstümmelten Rädchen bestehende Maschine gebaut, welche gegebene Zahlen im Augenblick automatisch zusammenrechnet: addiert, subtrahiert, multipliziert und dividiert.
Du würdest hell auflachen, wenn Du da wärest und sehen könntest, wie sie, so oft es über einen Zehner oder Hunderter weggeht, die Stellen zur Linken ganz von selbst erhöht oder ihnen beim Subtrahieren etwas wegnimmt." 

Leider stand Schickards Leben und Werk im Schatten des Dreißigjährigen Krieges. Er starb 1653 an Pest, und die Erinnerung an seine Großtat erlosch.


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