说起人类历史上的伟大发明，可以说数不胜数。例如，蒸汽火车是19世纪人类的主要交通工具。在当时，蒸汽火车代表着时尚和进步。蒸汽火车走到哪里，就相当于人类的工业文明走到哪里！但是蒸汽火车在20世纪逐渐被内燃机车取代，现在电力机车取代了内燃机车！
今天要讨论的这个发明，就像当年的蒸汽火车一样，曾经是人类某个时期的重要发明，应用广泛，但是现在已经被更先进的产品所取代，也就是电子计算器的前身，机械计算器！
众所周知，人类历史上第一台电子计算机于1946年在美国制造成功。这台电子计算机使用真空管，重达30吨，耗能巨大，而且由于工作时产生的剧烈热量，需要经常停下来休息！
这样的电子电脑只有美国这样的土豪才能用！事实上，直到20世纪70年代，集成电路出现后，便携式计算机才真正在公众中普及。那么问题来了。在此之前，人们，尤其是一些科研工程师或商业会计，通常用什么来完成复杂的运算？
这时候有人会回答：算盘！
的确，当时的中国其实主要用的是算盘！
但就在那个时候，西方出现了一个比中国的算盘好用得多，并且延续了三个世纪的黑科技产品：
机械计算器！
上面两张图是二战后人们普遍使用的机械计算器，也就是最后的机械计算器。这种计算器比长方形的铁饭盒大不了多少，已经可以说是比较好携带了！
但是人类发明的最早的机械计算器和这个后来的产品有天壤之别！
上图是人类历史上第一台真正的机械计算器。它的全称是滚筒加法器，也叫帕斯卡加法器！
这台机器是法国哲学家、数学家布莱斯帕斯卡在1642年发明的！
九年义务教育，成绩优异的帕斯卡，你是不是觉得有点熟悉？
对了，这个帕斯卡就是我们在物理课上经常遇到的压力单位：帕斯卡！
说到帕斯卡，他真的是一个年轻的天才！他于1642年出生在法国的一个数学家家庭。他在三岁时失去了母亲，由身为税务官员的父亲抚养长大。小小年纪就表现出对科研的兴趣！
帕斯卡，一个年轻人，对他的父亲很忠诚。他每天看着年迈的父亲辛辛苦苦地计算税率和税款。他想帮他做点什么，但是又怕他爸爸不放心。于是这位未来的大科学家想到了为父亲制造一台可以计算税收的机器。于是在19岁的时候，他发明了人类历史上第一台机械计算机！
人类历史上第一台划时代的机械计算机，竟然是大孝子送给老父亲的礼物！
帕斯卡的计算机是由一系列齿轮组成的装置，看起来像一个长方形的盒子！需要像儿童玩具一样使用，用钥匙转动后才能转动，而且只能做加减法！
这是一个利用齿轮啮合原理制作的十进制加法器。齿轮每旋转一周，10个齿中最长的一个齿就会与较高的齿轮啮合实现进位。同样的原理反过来，就是减法计算。
帕斯卡是一个真正的天才。他在许多领域都取得了成就。后人在介绍他的时候说他是数学家、物理学家、哲学家、流体动力学家，是概率论的创始人。学过物理的人都知道一个关于液体压强性质的“帕斯卡定律”。这条定律是他的伟大发现，并以他的名字命名！
他甚至是一个作家，他优美的散文曾经在法国非常有名！不幸的是，他长期艰苦的研究损害了他的健康。他在1662年英年早逝，年仅39岁！
帕斯卡去世十年后，人类科学史上比帕斯卡更著名的德国人莱布尼茨改进了帕斯卡的加法器，终于成为机械计算器的创始人！
九年义务教育，成绩优异，你看到莱布尼茨的四个字眼前一亮了吗？
对了，这个莱布尼茨是人类数学史上的几大牛人之一，因为他和牛顿独立发明了微积分！
但是，这个莱布尼茨和牛顿很不一样，因为牛顿最擅长“幻想”。这些幻想虽然很伟大很高级，但是很少发明制作实物！
但是这个莱布尼茨非常擅长发明和制作实物，这个机械计算器就是他的发明之一！
莱布尼茨的改进使机械计算器具备了乘除功能，甚至可以进行平方根运算！
少斤怎么算6.jpg">这种计算器是用手柄的转动周数代表被乘的倍数，长轴不同位置对应齿数不同，可完成乘法的计算！
莱布尼茨对人类的另一个重大贡献，就是于公元1700年从一位友人送给他的中国易图（八卦）里受到启发，悟出了二进制中的真谛！
虽然莱布尼茨的乘法器仍然采用十进制，但它率先为计算机的设计，系统提出了二进制的运算法则，为计算机的现代发展奠定了坚实的理论基础！
莱布尼兹的机械计算器虽然好用，但是由于长轴太长不利于搬运，有些型号竟然重达几十公斤，长度达到一米！后来经过了100多年，直到1874年，鲍德温和奥德纳在前人的基础之上用了可变齿数的齿轮，长长的计算轴才被缩短！
但是这时的计算器还是比较麻烦，其结果需要人用手工拿笔记在纸上！
不到10年，另一个牛人美国发明家菲尔特出现了，他将计算器和当时已经出现的打字机结合，让计算结果可以直接记录到纸上！
后来又有人对菲尔特计算器进行了改进，加上电动马达，结果出现了电动计算器，而以前的计算器称之为手摇计算器！
再后来全键盘改为九键式！
上图是全键盘，下图是九键式！
机械计算器，终于完美了！
机械计算机在二战期间的应用达到了顶峰，它们是构成轰炸机投弹瞄准器的基础，此外雷达发现飞机后计算飞机速度，以及舰船作战时随时调整舰炮仰角，都需要用到机械计算机！
机械计算机在电子计算机出现之后还使用了一段时间，主要是因为那时的电子计算机过于昂贵和笨重！但是后来的电子计算机的主要元器件，迅速由真空电子管到晶体管，最后发展到集成电路！
到了1970年代，使用集成电路的手持式电子计算机推出，这种电子计算机，已经非常便宜和便于携带了，从此机械计算机逐渐消失，到1980年代彻底绝迹！
机械计算器，结构复杂，一旦出现故障，维修十分麻烦，需要专业维修人员将其全部拆散，更换零件，重新组装，再对整台计算器进行检验，确保正常运行，并且常常每隔几周都会出现一两次，这也是机械计算机被彻底取代的原因！
尽管有这么多的毛病，但是机械计算器有一个非常大的好处，就是特别耐用，如果保养得当，可以使用上百年！这是现代的电子计算机不可比拟的！
尽管机械计算器已经彻底退出了人类历史的舞台，但是因为其结构之精妙，运行之复杂，体现了纯机械物理运动之美，成为当今工业品收藏界的绝对宠儿！甚至很多绝版进入了国家博物馆，成为许多国家的国宝级文物！
