展览预告 |“神机妙算——计算器具历史展”将于2020年9月24日正式开幕

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      开幕时间:2020.9.24 10:00

  展览时间:2020.9.24-2021.5.5 (周三至周日 9:30-16:00)

  展览地点:清华大学蒙民伟人文楼B204-205展厅

  主办单位:清华大学科学博物馆(筹)

  合办单位:合肥子木园博物馆

  协办单位:清华大学科学史系

 

  毕达哥拉斯学派有言:“万物皆数”。计数和运算可以将万物关联起来。无数的计算工具,见证了人类编织世界数学之网的历程。从古代简单的手动计算工具,到近代复杂的机械计算装置,再到现代高级的电子计算设备,器物史既呈现了人类计算观念的演进,又折射了人类生活模式和世界图景的变迁。清华大学科学博物馆携手合肥子木园博物馆,分为“运筹”、“机巧”、“掣电”三个单元,向公众展示80件馆藏的计算器具珍品,借这段漫长的人类计算器具发展进步历史,启迪社会科学创新精神,让公众走近科学,走近清华大学科学博物馆。

 

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布展现场

 

展品精选 先睹为快

 

      清华大学藏战国竹简《算表》【复制品】

          The Suan Biao in the Tsinghua Bamboo Slips【Replica】

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约公元前300年(战国晚期),中国,清华大学科学博物馆复制

  在清华大学2008年入藏的2400余支战国竹简中,有一组21支简形制特殊,编联成册后可形成一个数表形式的实用计算工具,被定名为《算表》。

  《算表》核心是由“九”至“一”及其乘积“八十一”至“一”诸数构成的乘法表,可以用来计算任意两位数的乘法。数字的排列方式与中国早期九九口诀一致,可见它是当时已广泛使用的九九算术衍生出来的运算工具。

  清华简《算表》是迄今所见中国最早的计算器与数学文献,而且其数学与计算功能也超过了以往中国发现的古代乘法表,它的发现填补了中国先秦计算器具的空白,为认识中国先秦数学应用与普及提供了重要的第一手数据。

 

     德国科赫制比例规

           Sector

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1756年,德国柏林,合肥子木园博物馆藏

  比例规是在17世纪前后欧洲人使用的一种数学工具,人们经常把它的发明归于英国数学家胡德(Thomas Hood,1556–1620)和意大利物理学家伽利略(Galileo Galilei,1564–1642)。比例规在明末传入中国并被广泛应用。比例规有两面,功能可多可少,常见的刻度线有:1、平分线;2、分面线;3、更面线;4、分体线;5、更体线;6、分弦线;7、节气线;8、时刻线;9、表心线;10、五金线。此十线类别之中,又可根据不同情况使用不同用法。

  本展品规体正面刻有德文“K. Koch fecitBerolini”(科赫制于柏林),做几何计算和工程计算之用。

 

    3    富勒计算尺

                 Fuller’s Slide Rule

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1900年,英国,清华大学科学博物馆藏

 富勒计算尺是一种高精度滑动计算尺,由三个同心圆筒组成。最外面的圆筒有1 英尺(约合0.35米)长,上面盘绕着一条41英尺(约合12.5米)长的螺旋形刻度标尺,它可以沿着中间圆筒的长度而推、拉和旋转;中间的圆筒有12英寸长,上面可以附着不同类型的纸质算表(比如本展品上具有正弦和对数刻度);内筒完全没有刻度,用于允许附着在其上的游标相对于其它两个圆筒旋转、推动和拉动。算尺的底部还有一个把手,方便携带。尺身用酚醛树脂和黄铜制成,装在一个带有黄铜支架的桃花心木盒里。

  富勒计算尺由英国贝尔法斯特女王大学的教授乔治•富勒(George Fuller)于1878年发明并申请专利。

 

 4   托马斯计算器

        Thomas de Colmar Calculator

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1866年,法国,合肥子木园博物馆藏

  本展品为法国人查尔斯-泽维尔·托马斯·德科尔马(Charles-Xavier Thomas de Colmar, 1785–1870)制造的机械计算器,编号700,主体为黄铜结构,装在橡木盒中。

  托马斯制造的这种“四则运算机”(Arithmometer)是世界上第一台商业上成功的机械计算器,俗称“托马斯机”,于1820年获得专利。托马斯也是第一个冒险创立一家企业来生产机械计算器的人,1850年,他正式将托马斯机投入商业化生产,至1915年共产出5500多台。托马斯机的使用和推广,使人们习惯动作由计算尺的抽拉变成计算器手柄的旋转,一个“手摇计算”的时代正式开始。

 

     科塔计算器

          Curta Calculator

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1949年,德国,合肥子木园博物馆藏

  本展品是科塔计算器1型,属于早期型号,列支敦士登的康蒂纳公司(Contina AG)制造。这款手摇式便携计算器呈圆柱形,顶部还有一个拉环,被形象地称为“数学手雷”。

  科塔计算器发明者是澳大利亚人库尔特•赫兹斯塔克(Curt Herzstark, 1902–1988),二战期间他在集中营里构思设计计算器,他想到如果设计成圆柱体,就有可能一只手掌握,显示窗格和手柄可装在顶部,侧边设置滑块以选择数字,节省了空间和重量。1949年,科塔计算器正式进入全球市场,价格便宜,十分便携,一出现就在工程师、会计等人手中流行,直到1970年代被袖珍电子计算器取代。

 
   6   布伦斯维加10型计算器
          BRUNSVIGA Calculator-10

1932年,德国,清华大学科学博物馆藏

  本展品为布伦斯维加10型计算器,产自德国,由丹麦罗斯基尔大学(Roskilde University)哲学和科学研究部因斯·霍伊鲁普(Jens Høyrup)教授捐赠。

  该机在1930年代被丹麦物理学家尼尔斯·阿利 (Niels Arley)购买,并用于他关于随机过程理论及其在宇宙辐射理论中的应用工作。尼尔斯是捐赠人因斯第一任妻子的父亲,这台手摇计算器就传到他手上。因斯教授是数学史研究专家、国际科学史研究院院士、清华大学科学史系访问教授,研究主要集中于古代数学史和近代早期科学与文化等领域。

 
   7   道尔顿计算器
          Dalton Adder, Mod. 9-10

1907年,美国,合肥子木园博物馆藏

  本展品是最初保存于雷明顿兰德打字机博物馆的詹姆斯·刘易斯·道尔顿(James Lewis Dalton, 1866–1926)9-10型个人展示样机,全世界仅此一台。

  该机是专门为道尔顿设计的原型机,美国国家博物馆收藏的道尔顿加法器均是其衍生型号。本展品虽不常使用,但功能健全。它内部使用了铝制结构,比常见的计算器轻便得多,便于运输。这款计算器按键分两行排列,一行为2、4、5、7、9,另一行为1、3、0、6、8。机器顶部往往可放入纸带进行打印。早期的型号还有玻璃窗,可看到内部齿轮的工作。

  道尔顿原本是美国中西部最大的百货商店的老板,后来他将所有时间都花在了机械计算器制造和销售上,在世界各地开设了200个办事处,每月销售额高达100万美元。道尔顿常随身携带此加法器,并把它介绍给有兴趣的人。

 
    8    牛郎星8800计算机
          Altair 8800 Microcomputer

1975年,美国微型仪器与遥感测量系统公司,合肥子木园博物馆藏

  牛郎星8800计算机是美国微型仪器和遥感测量系统公司(Micro Instrumentation and Telemetry Systems)创始人爱德华·罗伯茨(Edward Roberts)发明的,由一个Intel 8080微处理器、256字节储存器、一个电源、一个机箱、包含若干显示灯与开关的面板组成,被普遍认为是世界第一台商业上成功的微型计算机。

  牛郎星8800计算机十分小巧而且很便宜,以至于它成为了当时家家户户都能用得起的电脑。它在《大众电子》上的出现意味着家用电脑的时代终于到来了,它的诞生又直接启发了比尔•盖茨(Bill Gates)和斯蒂夫•乔布斯(Steven Jobs),催化了微软公司和苹果公司的横空出世,从而开始了更加波澜壮阔的IT传奇故事。

 
    9    苹果II 计算机
          Apple II

1977年,美国苹果电脑公司,合肥子木园博物馆藏

  本展品为苹果II计算机,是世界第一台成功批量生产和销售的家用电脑,也是全球首台8位(8-bit)彩色图形界面微型计算机,主要由苹果电脑公司联合创始人史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)设计,而史蒂夫·乔布斯负责了它的泡沫塑料外壳开发工作。

  1977年4月,苹果II在美国西海岸电脑展上一经推出立即引人注目。两个月后苹果II上市,成为苹果公司销售的第一款消费品。Apple II 在1980年代售出数百万部,还拥有多种改良型号,包括苹果 IIe 和 IIgs 等,被美国教育系统作为标准电脑普遍采购。直到 1990年代末期,许多学校里仍能发现其踪影,实为个人计算机之经典。

 
   10   苹果麦金塔计算机
          Apple Macintosh Computer

1984年,美国苹果电脑公司,合肥子木园博物馆藏

  本展品为苹果麦金塔计算机,是最初生产的机型之一,机箱内壳写有包括苹果公司创始人乔布斯和沃兹尼亚克在内的研发成员48人集体签名。

  麦金塔计算机(也称M0001)是苹果电脑公司其中一个系列的个人电脑品牌,意为一种红苹果(Mcintosh),但为了避免与音频设备制造商麦金托什实验室(McIntosh Laboratory)名字冲突,苹果公司有意改变了字母的拼写(Mac)。麦金塔机是在乔布斯的直接领导下研发的,于 1984年1月面世,是苹果公司继丽莎机(Apple LISA)后第二款使用图形用户界面(GUI)的电脑,首次将图形用户界面广泛应用到个人电脑上。

 

了解更多展品,请现场观展

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温馨提示:关注清华大学科学博物馆微信公众号,可以持续了解更多展览信息以及相关公教活动预告。

 

 

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新闻报道

“神机妙算——计算器具历史展“暨“第二届清华科学博物馆学论坛”开幕式在清华大学举行

   2020年9月24日,“神机妙算——计算器具历史展”经过半年的筹备期,在清华大学蒙民伟人文楼B204、205展厅正式启幕。中国第一家综合类收藏型科学博物馆清华大学科学博物馆携手合肥子木园博物馆,以“运筹”、“机巧”、“掣电”三个单元,展示80件东西方历史上重要的计算器具。从古代简单的手动计算工具,到近代复杂的机械计算装置,再到现代先进的电子计算设备,展览既呈现了人类计算观念的演进,又折射了人类生活模式和世界图景的变迁。   清华大学党委副书记向波涛出席开幕式并致辞。向波涛对科学博物馆能够历经疫情的压力,举办这次展览表示热烈的祝贺。希望科学博物馆通过不懈努力,更有力地展现清华的特点,促进清华人文学科的发展,为科技创新和文化创新持续贡献力量,打造世界一流的大学科学博物馆,成为传播科学之美的重要平台。 开幕式由清华大学科学史系主任、科学博物馆馆长吴国盛主持,合肥子木园博物馆馆长谭丽娅介绍了子木园与清华科学博物馆合作办展的筹备过程。中国博物馆协会副理事长刘超英指出,清华大学科学博物馆作为中国第一家大学综合类科学博物馆任重道远,这场展览充分展示了科博人专业的策展意识、精益求精的工作态度以及敢为人先的工作精神,科博的工作实践必定开创出博物馆工作的新篇章。 清华大学校内各院系各职能部门的领导、教师以及校外学者、博物馆界嘉宾和捐赠代表莅临现场,大家对本次展览丰富的计算器具展品、精心的展览策划、创新的展陈方式给予很高的评价。 科学仪器见证了科学发展的历程,保存和研究科学仪器是科学博物馆的题中应有之义。目前清华大学科学博物馆已经收集到4000多件科学仪器藏品,并对历史上实物已经失传、带有文字记录的中外著名科学仪器和技术发明进行研究性复原。在这次展览中,清华科学博物馆研究制造团队经过深入研究,复制了古巴比伦数学泥板、战国竹简《算表》,复原了列奥纳多•达芬奇的里程计、宋代的计里鼓车,用乐高搭建了古希腊安提凯希拉装置,研制了席卡德计算器、帕斯卡计算器和莱布尼茨计算器的互动模型。   这些仪器的展现与再现不仅仅为理工类专业的师生带来一次回溯历史、启迪创新的探究机会,对于其他学科的师生也是一次梳理计算发展脉络的极佳选择。同时,这次计算器具历史展也让公众对于日常熟知而不真知的计算机有了一次更为深入而详尽的了解,对于青少年科学启蒙也有积极的推动作用。展览期间,清华大学科学博物馆除了安排志愿者讲解队伍为大家进行专业导览,还将陆续组织各种跨界沙龙、讲座等公教活动,延展大家对展览的认知与理解。因为疫情防控要求,本展览目前只限于校内开放,校外参观另行通知。     学术研讨是展览学术性的重要保证。当天,“第二届清华大学科学博物馆学论坛”在科学史系报告厅同期举行,国内计算机学界的众多专家学者参观完“神机妙算”展览之后针对计算器具史的研究进展进行充分的交流。学术论坛与专题展览的结合是一种理论与实践的结合,这将成为清华大学科学博物馆与科学史系联合推出的年度学术盛事。 论坛第一场以中国古代和中国现代计算器具两个重要主题切入,讨论了两个关乎中国历史进程,也关乎现代中国发展的重要议题。清华大学科学技术史暨古文献研究所所长冯立昇先生报告《从算筹到算盘:中国传统算具与算法体系的特色》,主要介绍了算筹和算盘这两种算具及其算法的历史,同时对筹算与珠算体系的特色做进一步的探讨和概括。计算工具在中国古代数学的发展中始终扮演着重要的角色,了解中国古代计算工具,是我们了解计算历史的重要起点。随后,中国计算机史研究专家徐祖哲先生宣作了题为《“紧急措施”的由来与计算机事业的成效》的报告,讲述了我国计算机事业的起步以及计算机事业何以成为国之重器的历史。   论坛第二场,首先由展览的合办方,合肥子木园博物馆馆长谭丽娅报告《子木园里的“神机妙算”》。她系统地介绍了子木园博物馆的情况,从改变重心、填补空白、科技情怀、科普大众四个方面陈述了收藏计算器具及计算机的缘由;对子木园博物馆的收藏特色和陈列方式作了论述和介绍;同时还提出了收藏计算器具引发的一些思考。国家超级计算天津中心高性能计算部副部长菅晓东介绍了天津超算中心和天河系列超级计算机的研制和应用创新情况。北京航空航天大学计算机学院胡春明教授分享了中国计算机学会对中国计算机历史的挖掘和整理工作成果。 论坛第三场,清华大学计算机科学与技术系研究员张小平以《图灵之火》为题,从计算工具的演进回顾了其对社会的影响。清华大学科学史系助理研究员、本次展览策展人司宏伟从几张微软的经典照片切入,将其背后的计算机往事娓娓道来。由清华大学科学史系助理教授、清华科学博物馆研究制造部负责人王哲然介绍了此次展览中展出的众多复原品背后复原研究的理念、过程、方法与经验,探讨了科学仪器复原与博物馆展陈的新思路。 在圆桌讨论环节,北京博物馆学会秘书长祁庆国作为参会代表上台发言。他高度肯定了清华大学科学博物馆在深入研究基础上确定的展览主线、展陈理念,以及出色的复原工作。其他与会嘉宾们就电子计算机复原、展陈等问题提出了建议。此次论坛圆满结束。 清华大学科学博物馆于2018年4月24日正式筹建,与清华大学科学史系联体运作。它的建立是建设世界一流大学的必然要求,也是数代清华校友的深切愿望。建成后的清华大学科学博物馆将再现中国近现代科技史上的成就,促进科学传播、激励科技创新,推动科学与艺术融合,开启清华人文新篇章。
新闻报道

展览预告 | 清华大学科学博物馆展厅12月24日起隆重开放

自2019年12月24日起,清华大学科学博物馆(筹)临时展厅对外开放,向校内外展示筹备进展。 清华大学108周年校庆前后,清华大学科学博物馆(筹)成功举办了“百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”。展览共选取了108件具有历史意义的科学仪器,以“自强”“奋斗”“日新”三个展区体现清华理工学科和近代中国历史的三个不同阶段。 展厅目前以“百年器象”展品为主,添加了若干新藏品,欢迎观展。 展厅地址:人文楼(文科图书馆南、学堂路东侧)B205 开放时间:每周二、三、四、五 13:30-16:30                                                                     人文大楼入口                                                                      展厅门口                                                ...
通知预告

公告 | 清华大学科学博物馆暑期展厅安排通知

根据学校暑期安排,2024年7月15日(周一)至8月9日(周五),科学博物馆展厅暂停开放。8月10日(周六)起,展厅恢复正常开放。 暑假期间,欢迎您在线看展并持续关注科学博物馆微信公众号与官网内容。 祝您暑期安康!