環球時報

近日，法國一場關于全球首臺計算器帕斯卡計算器的拍賣會被緊急叫停，原因是此前發放給該計算器的出口許可證被暫停執行——鑒于其重要歷史和科學價值，巴黎行政法院在一份聲明中表示，這臺計算設備“有資格被認定為國寶”。在最終判決出爐前，這臺計算器被禁止出境。該裁定受到法國學界與遺產保護人士的普遍歡迎，因為這臺計算器標志著人類計算工具史的一次革命性飛躍，拍賣行那里是這樣描述該藏品的——“這是人類歷史上首次嘗試用機器代替人腦進行計算工作”。這樣的革命性飛躍來自一位19歲法國青年的孝心。1642年，年僅19歲的布萊茲·帕斯卡制造出世界首臺機械計算器。

巴黎佳士得拍賣行此前展出的帕斯卡計算器。圖源：外媒

帕斯卡出生于法國中部小城克萊蒙，他的父親艾蒂安是有名的會計專家。1635年，艾蒂安被任命為魯昂稅務法院院長。1639年，魯昂所在的諾曼底地區爆發抗稅叛亂，大量的稅務糾紛涌向法院，加上當時法國鑄幣的進制不統一、所有的計算只能依靠紙筆，財政管理是塊“硬骨頭”，計算過程緩慢，且極易出錯。

在魯昂工作的艾蒂安每天都需要花費大量時間反復核對賬冊和報表，還要頂著工作壓力承擔計算錯誤可能帶來的政治風險。帕斯卡看到父親辛勞，心中很是焦慮，希望自己也能幫父親做些什么。在父親的言傳身教及良好的教育培養下，帕斯卡孩童時代汲取了豐富的科學與技術知識，擁有良好的數學基礎，他產生了一個大膽的想法：能否制造一臺機器，來代替人類完成這些重復性的計算工作？

經過幾年的不懈探索，1642年，帕斯卡成功制造出一種“奇妙的算數機器”。這種機器外部設有多個數位，每個數位都對應一個撥盤，內部則裝有復雜的齒輪，通過撥盤帶動齒輪轉動可以直接進行加減運算。

機器準確進行運算的核心奧秘在于一個被稱為“跳錘”的機械結構。計算器每個數位都有一套獨立的齒輪組和跳錘，當低數位（比如個位）的數字從9轉動到0時，其背后的齒針會釋放原本被抬起的跳錘，跳錘在自身重力作用下迅速墜落，“踢動”相鄰高數位（比如個位旁邊的十位）的齒輪轉動一格，完成進位。每個數位的進位都是獨立的且可以自動觸發，這意味著在計算“999+1”這樣需要連續進位的運算時，人們用手撥動個位的轉盤，就可以連續觸發進位。

就這樣，人類歷史上第一臺機械計算器在1642年誕生了，人們也將該計算裝置稱為帕斯卡計算器。帕斯卡后來繼續改進自己的計算裝置，推出可以專門用于土地測量、會計等工作的裝置。他的發明在法國社會引起轟動，1649年，帕斯卡獲得法國王室頒發的“國王特許狀”，這相當于現代意義上的專利證書。

獲得“國王特許狀”后，帕斯卡繼續投入精力對計算器進行改進和量產。然而，這臺革命性的機器也面臨著現實推廣的困境——其結構復雜，造價高昂，售價不菲。此外，對于更復雜的乘除運算，帕斯卡計算器需通過重復加減來實現，操作上仍顯不便。

17世紀50年代，隨著興趣逐漸轉向神學和哲學，帕斯卡停止了對計算器的進一步研究和推廣。但他的設計思想深刻影響后來的學者，在帕斯卡的基礎上，德國數學家萊布尼茨于17世紀后期發明能直接進行乘除法的“步進計算器”。20世紀中葉，隨著晶體管的發明和集成電路的出現，電子計算器登上歷史舞臺，計算裝置的體積不斷縮小，成本不斷下降，最終得以被普及到千家萬戶。（劉清源）