3D打印還原集中營里的數(shù)學(xué)手雷—科塔計算器

當(dāng)年的雜志廣告，要價125美元哦

上個世紀中葉的美國人，如果關(guān)注了《科學(xué)美國人》或者《新科學(xué)家》雜志，就會在一些期的廣告頁面看到科塔計算器——一種神奇的小東西，長得好像黑胡椒罐。不過這個東西價格可是逆天，當(dāng)年要125美元。

現(xiàn)代收藏品

它誕生在著名的納粹集中營里，在戰(zhàn)爭結(jié)束后，它才被完善，雖然它的發(fā)明人說它還有99%的功能沒有被開發(fā)，它是第一臺能夠用手拿著的精確計算器，它可以幫你計算加減乘除，甚至計算平方根。與功能類似是計算尺不同，它可以精確到小數(shù)點后至少11位。更神奇的是，這個計算器完全是機械的。

一個比較典型的計算尺

計算器現(xiàn)在已經(jīng)簡化到幾乎沒有物理體積了，而且速度和精度都與日俱增，不過有些上了年紀的人還是能回憶起第一代可靠的電子計算器出現(xiàn)的時候，是如何把人類從繁瑣的簡單計算解放出來的�？茖W(xué)家，工程師，會計，業(yè)務(wù)員等等，可以花更多時間去考慮真正重要的東西，并且還排除了操作失誤的可能。

算盤珠子——撥一撥動一動

從17世紀加減乘除四則運算方法確定下來后，很多輔助計算工具就層出不窮，比如算盤和計算尺。不過計算尺只能精確到2、3位小數(shù)；算盤雖然能做很多運算，不過操作復(fù)雜，需要很多培訓(xùn)。不過到了19世紀，精確簡單的消費性計算器來到了很多計算者的桌面。不過這些計算器手動要時時刻刻搖動手柄，費力不說還貴，只有大公司能負擔(dān)。另外這玩意兒還死重，“輕型機”都有整整15公斤。到了20世紀初，加入了很多新科技，比如多用途案件，馬達驅(qū)動，自動加減乘除，但是離“便攜便宜”還是差了整整三條街。

Brunsviga手搖計算機

科特·赫茲斯塔克，他在上個世紀20年代的是一個機械結(jié)計算器的推銷員，經(jīng)常在前奧匈帝國的銀行公司里面賣這些幾十公斤東西，所以他就很了解這些東西先天的缺陷。要說這個科特賣計算機賣就賣吧，他還很有抱負。他看到很多公司僅僅只是在原來就有的機械計算器平臺上加入很多電子部件，使之更快或者更精確，當(dāng)然主要是為了更貴。為了能拯救世界，他決定要設(shè)計出來一種小到可以放進口袋的計算器，不論是工頭，建筑師，海關(guān)官員或者工程師，直接能一只手操作，立刻知道相對精確的答案。10公斤是不行的，計算尺也是不行的。

科特·赫茲斯塔克

要說科塔沒背景，那是絕對不可能的。科特是維也納的“奧地利計算器”公司的繼承人，這個公司是第一個山寨美國機械計算器的奧地利企業(yè)。生于1902年的科塔一直認為他能繼承家里的企業(yè)，所以他不但受到了銷售和管理的訓(xùn)練，還學(xué)習(xí)了機械設(shè)計和制造，方便他了解這些精密儀器是怎么生產(chǎn)的。這樣一來，科特不光是一腔熱血想改變世界，對這個產(chǎn)業(yè)還是門兒清的。

I型早期型（金屬搖把和儲罐）

后來10年，科特一頭扎進計算器的魔障。要縮小現(xiàn)有計算器的尺寸不簡單，而且如何能比算盤更好用更，功能更多，還是很需要開腦洞的。當(dāng)時的就算器之所以很重，是因為機械計算器是極端密集、極端精密的，密度和一塊鐵差不多了。除此之外，轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸等等計算器沒辦法缺失的部件也是工業(yè)級的金屬車出來的。更加增加重量的原因是，數(shù)字的每個數(shù)位都是用自己的一套子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)盤，然后為了保證精度，8到10個數(shù)位子系統(tǒng)都是經(jīng)常的。每次算減法的時候，還要加上一個特殊的系統(tǒng)來逆轉(zhuǎn)之前所有的計算。種種局限導(dǎo)致機械繼計算器在當(dāng)時的形狀下沒法便攜。

科塔智商高的地方在于，他一開始就不糾結(jié)于計算器的內(nèi)部機械構(gòu)造，而是從外形開始設(shè)計。因為如果一直考慮內(nèi)部，就會走入現(xiàn)在設(shè)計的死胡同，沒有辦法突破。他想到，如果是圓柱體，那么一只手就能掌握，案件和控制鍵在頂部和底部都能安裝，側(cè)邊加上數(shù)字的選擇器。最好能讓用戶選擇，是把答案現(xiàn)實到頂部還是底部，更多樣。

計算器的部分使用說明

在整體尺寸上，庫特為了不用數(shù)字盤這種體型巨大且笨重還需要精密加工的東西，他設(shè)計了一個分步器，分步器上面有一列列的槽，用來表示不同的數(shù)字。差不多到這里科塔計算器的總體設(shè)計可以說完成了。1938年，庫特申請了專利，還用塑料做了一些簡單的樣機來演示里面的內(nèi)部構(gòu)造。

科特設(shè)計的分步器

但是科特能做的工作也就這些。1938年3月，納粹德國一紙條約就把奧地利并入自己的領(lǐng)土。這對他是一個大麻煩，因為他的父親是猶太人，納粹不允許猶太人掌握生意。為了保護自家生意，科特把廠長的位子讓給了母親，一個奧地利新教徒，自己做了經(jīng)理。二戰(zhàn)爆發(fā)，他的工廠被迅速征集生產(chǎn)軍用精密儀器，計算器生意被迫中止。事情還沒到最糟，1943年，科特被莫須有的罪名指控，送到了臭名昭著的布痕瓦爾德（Buchenwald）集中營。

布痕瓦爾德集中營（德語：Konzentrationslager Buchenwald）

這個集中營主要是V2火箭的生產(chǎn)基地，很多猶太人還有外國工程師都因各種各樣的罪名送到這里，有些還是馮·布勞恩親自挑選的。這個集中營的環(huán)境非常惡劣，高強度的勞動隨時導(dǎo)致死亡，食物不夠，而且駐軍都是黨衛(wèi)軍�？铺禺吘惯�是有能力的，他能通過各種方法增加機器效率，所以臟活累活就不用干。不過曾經(jīng)作為奧地利最大計算器廠的一把手，現(xiàn)在還在生產(chǎn)V2火箭的集中營，他冒著被德國方面專家認出來的巨大危險。

它們是被拆開帶回奧地利的

有一次，科特被叫去給幾個德國工業(yè)頭頭演示改進的車床，他發(fā)現(xiàn)其中有個頭頭一直在看他，他覺得大事不好。等參觀完第四臺機器，這個頭頭走到他面前，繞著他看了幾圈，低聲問道：“你是赫茲斯塔克？”科特回到：“是�！蹦莻�人說：“我是瓦爾特�！蓖郀柼兀�就是那個做gun的瓦爾特（瓦爾特PPgun的發(fā)明人），二戰(zhàn)時還做過機械計算器，所以和科特有過交流。之后黨衛(wèi)軍知道了科特在設(shè)計一個劃時代的計算器，于是開放了科特的權(quán)限，讓他能在集中營里繼續(xù)，并保證事成之后，如果戰(zhàn)爭勝利，就可以把科特入籍成雅利安人。

三臺原型機

科特能不能成雅利安籍先不說，黨衛(wèi)軍的保證一直很飄忽，不過畢竟身負重任，暫時還死不了。1945年后，他在魏瑪金屬工廠造出了三個樣機。戰(zhàn)爭結(jié)束后，他帶著三個樣機回到逃回了奧地利。一回到奧地利，科特就開始尋找他的投資人。最終列支敦士登公國的王子表示了興趣，于是科特在列支敦士登公國成立了他的公司（Contina AG Mauren）生產(chǎn)他的科塔計算器。公司一成立，科特就建議把他的專利轉(zhuǎn)到公司的名下，結(jié)果他的建議受到了投資人的否決。投資人怕出現(xiàn)專利糾紛而影響到公司。沒過多久，科特的投資人認為他們從科特哪里得到了所有東西，就把科特從公司轟了出來。但他們忘了專利還在科特手里，結(jié)果只能再和科特談判。直到71年科塔計算器停產(chǎn)，Contina公司一直向科特繳納專利費，但是像大多數(shù)發(fā)明家一樣，科特只得到了收益的很小一部分。

底部的銘文，產(chǎn)地：列支敦士登公國

科塔計算器一經(jīng)推出就備受推崇。最終量產(chǎn)型的科塔計算器被譽為“胡椒罐”或者“數(shù)學(xué)手雷”，因為這兩個東西也是一手握住，一手操控的。由于其全功能、小巧玲瓏、操作方便，結(jié)實耐操，尤其受到需要野外作業(yè)的工程師和飛行員的歡迎�？扑�計算器是當(dāng)時唯一一種全功能（可以非常方便地加減乘除）的手持計算器。直到80年代，越野賽車手們還在使用科特計算路程和油耗，當(dāng)時的電子計算器經(jīng)不住越野賽車的折騰�？铺赜嬎闫饔袃尚停琁型和II型。I型有8位輸入，11位輸出和6位計數(shù)器。1954年推出的II型有11位輸入，15位輸出和8位計數(shù)�？扑�計算器I型當(dāng)時要賣120美元，相當(dāng)于2016年的一千美元左右�？扑�計算器從47年生產(chǎn)到71年兩型共生產(chǎn)了14萬臺（8萬I型和6萬II型）�，F(xiàn)在科塔計算器可以說是一個傳奇，擁有眾多粉絲和收藏者；還有一大堆社團從事研究、收藏甚至復(fù)制活動。

電子技術(shù)的發(fā)展使機械計算器早早夭折，連創(chuàng)始人科特都說科塔計算器還有99%的潛力沒有開發(fā)�，F(xiàn)對于電子計算器的簡便，機械計算器所承載的工程設(shè)計和精密制造今天也許很難被人充分理解。過去的計算器，融匯的是工程師們的智慧和制表師的精巧，就算不能用，放在那里也是一座實在的紀念。科塔計算器代表的不但是機械結(jié)構(gòu)的頂端，更是說明在人類最黑暗的時刻，人們對于機械的共同尊重也能制造出這如此的珍寶。

從1949年開始，到1972年停產(chǎn)，期間一共生產(chǎn)了15萬臺科塔計算器。這種計算器看起來很簡單，不過異常堅固耐用，大部分維修報告都是由于用戶好奇把計算器拆開，結(jié)果裝不回去了，有人說它是機械計算器的巔峰。現(xiàn)在就有人利用3D建模3D打印技術(shù)來復(fù)刻這臺神奇的計算器，雖然它變大了好幾圈，但是我們?nèi)匀豢梢砸欢盟��?dāng)年的風(fēng)彩。

計算機3D建模

3D打印組裝

上色之后還是很不錯的

來源：微信號youshege

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