誕生於納粹集中營的黑科技：科塔計算器

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文字 | 小魚兒

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上世紀60-70年代的美國人，如果關注《科學美國人》或者《新科學家》雜誌，就會在廣告頁面看到科塔計算器——一種神奇的小東西，長得好像黑椒罐，不過這個東西價格逆天，據說可以計算加減乘除，精確到7、8位。

更神奇的是，這個計算器完全是機械化的。如果時間往前推，科塔計算器的歷史比這個東西的構造還驚奇。

計算器現在已經簡化到幾乎沒有物理體積了，而且速度和精度都與日俱增。對於有了計算器的科學家、工程師、會計、業務員等人，可以花更多時間去考慮真正重要的東西，並且還移除了操作失誤的可能。

從17世紀四則運算方法確定下來後，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；算盤雖然能做很多運算，不過操作複雜，需要很多培訓。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。

這些計算器要時時刻刻搖動手柄，費力不說還貴，只有大公司能負擔。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，比如多用途按鍵，馬達驅動，自動加減乘除，但是離「便攜便宜」還是差了整整三條街。

天上掉下個庫特·赫茲斯塔克。他曾經是一位機械計算器的推銷員，經常在前奧匈帝國的銀行公司里賣這些幾十公斤重的東西，逐漸了解了這些東西先天的缺陷。

他看到很多公司在原有的機械計算器平台上加入很多電子部件，使之更快或者更精確，主要是為了更貴。為了能拯救世界，庫特決定要設計一種小到可以放進口袋的計算器，不論是工頭、建築師、海關官員、工程師，直接能一隻手操作，立刻知道相對精確的答案。

要說庫特沒背景，那是絕對不可能的。他是維也納的「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。生於1902年的庫特一直認為他能繼承家裡的企業，所以他不但受到了銷售和管理的訓練，還學習了機械設計和製造，方便他了解這些精密儀器是怎麼生產的。

庫特·赫茲斯塔克

後來的10年，庫特一頭扎進研發計算器的魔障。當時的計算器之所以很重，是因為機械計算器是極端密集和精密的儀器，密度和一塊鐵差不多。所以要縮小機械計算器的尺寸並不是一件簡單的事，更何況做到比算盤更好用，功能更多，這還是很需要開腦洞的。

另外，數字的每個數位都是用自己的一套子系統和轉盤，為了保證精度，每個數位擁有8到10個子系統，每次算減法的時候，還要加上一個特殊的系統來逆轉之前所有的計算，種種局限導致機械計算器在當時的形狀下沒法兒便攜。

高智商的庫特一開始並不糾結於計算器的內部機械構造，而是從外觀設計開始。因為如果一直考慮內部，就會走入現在設計的死胡同，沒有辦法突破。他想到，如果是圓柱體，那麼一隻手就能掌握，按鍵和控制鍵在頂部和底部都能安裝，側邊加上數字的選擇器，便捷程度就大大提高了。

不過他很快就遇到了問題：按照原來的設計方案，無論如何也繞不過減法計算需要的另一套子系統。這問題困擾了他幾年，直到1937年，庫特才有突破：與其設計出能加減的機器，不如設計出只能做加法的，然後用一種加法算減法就好了。

具體來說是這樣的：要計算A-B，首先設置一個最高數，比如999。A+C=999，C可以在機械計算器上自動找到，然後用C+B=D。E+D=999，E就是A-B的答案。舉個例子，計算872-218：872距離999是127，用127+218 = 345，345距離999是654，最終答案就是654。

在整體尺寸上，庫特為了不用數字盤這種體型巨大且笨重還需要精密加工的東西，他設計了一個分步器，分步器上面有一列列的槽，用來表示不同的數字。差不多到這裡科塔計算器的總體設計可以說完成了。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裡面的內部構造。

但是庫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併入自己的領土。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，庫特把廠長的位子讓給了母親，一個奧地利新教徒，自己做了經理。

二戰爆發，他的工廠被迅速徵集生產軍用精密儀器，計算器生意被迫中止。事情還沒到最糟，1943年，庫特被莫須有的罪名指控，送到了臭名昭著的布痕瓦德（Buchenwald）集中營。

這個集中營主要是V2火箭的生產基地，很多猶太人還有外國工程師都因各種各樣的罪名送到這裡，有些還是馮·布勞恩親自挑選的。這個集中營的環境非常惡劣，高強度的老公隨時導致死亡，食物不夠，而且駐軍都是黨衛軍。

庫特畢竟還是有能力的，他能通過各種方法增加機器效率，所以臟活累活就不用干。不過曾經作為奧地利最大計算器廠的一把手，現在還在生產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。

有一次，庫特被叫去給幾個德國工業頭頭演示改進的車床，他發現其中有個頭頭一直在看他，他覺得大事不好。等參觀完第四台機器，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？」庫特回到：「是。」那個人說：「我是瓦爾特。」

瓦爾特，就是那個做手槍的瓦爾特（瓦爾特PP手槍的發明人），二戰時還做過機械計算器，所以和庫特有過交流。之後黨衛軍知道了庫特在設計一個劃時代的計算器，於是開放了庫特的許可權，讓他能在集中營里繼續，並保證事成之後，如果戰爭勝利，就可以把庫特入籍成雅利安人。

庫特能不能成雅利安任先不說，黨衛軍的保證一直很飄忽，不過畢竟身負重任，暫時還死不了。1945年後，他在魏瑪金屬工廠造出了三個樣機。為了防止這種儀器落入蘇聯人的手中，他把三個樣機拆散，藏在行李箱里，然後賄賂一個火車司機把他帶回了奧地利。

最終量產型的科塔計算器被譽為「胡椒罐」或者「數學手雷」，因為這兩個東西也是一手握住，一手操控的。科塔計算器的側邊是一系列滑鈕，用來設置輸入數字，位於頂部的數字盤顯示計算結果。

計算過程是這樣的：拉動上邊的環，把輸入清零，輸入第一個數字後，轉動手柄，把第一個數字放入內置內存，然後輸入第二個數字，再轉動手柄，頂部就顯示答案了。

減法計算前半部和加法一樣，清零，輸入，轉動，再輸入，之後把手柄往上拉動，再轉一圈，就出來結果了。乘法比較累，輸入被乘數，然後轉動手柄，手柄轉動的圈數就是相乘的數字。如果乘數數字很大，有一個滑鈕來增加數位。除法就比較麻煩了，壹讀君也不知道。

1949年，科塔計算器正式進入全球市場，售價125美元，一出現，就在工程師、會計、技術員之間中開來。從1949年開始，到1972年停產，期間一共生產了15萬台科塔計算器。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於用戶好奇把計算器拆開，結果裝不回去了。

相信#壹堆飯#看到這裡一定知道這些機械計算器的結局是什麼了。1966年，瑞士列支敦斯登公司希爾提購買了科塔計算器的專利，隨後希爾提在1972年結束了計算器的生產，因為早期的電子計算器已經上市了。

不過介於科塔計算器之前的名聲，到現在為止還是有很多科塔的死忠粉，形成了自己的流行文化。二手的計算器在美國有些地方可以賣到1900美元，並提供使用手冊教大家怎麼拆裝，也有一些技術宅用3D建模重現了科塔計算器的運作，比如YACS。

電子技術的發展使機械計算器早早夭折，連庫特都說科塔計算器還有99%的潛力沒有被開發。對於電子計算器的簡便，機械計算器所承載的工程設計和精密製造今天也許很難被人充分理解，但作為某一時代先進計算儀器的代表，就算不能用，放在那裡也是一座實實在在的紀念品。

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