帕斯卡發明製造的齒輪式計算機還保留有6台。其中5台在巴黎藝術和手工藝品博物館內,一台保存在德累斯頓的物理教學沙龍。這些計算機長約30厘米,寬15厘米,高10厘米,是科學史上難得的珍品。

帕斯卡一直被公認為世界上第一台齒輪式計算機的發明者,他也為自己的這一成就而感到無比自豪。但在帕斯卡發明之前,德國的數學家卡什爾已設計製造出6位數的齒輪式計算機。卡什爾是著名的東方語言學家、數學家。

他對天文學也有頗深的研究。他常困於大量的數據計算,被繁雜的計算攪得精疲力盡。現實中的問題促使他創造一種新的得力的計算工具,來減輕計算上的沉重負擔。1623年,他開始著手構思設計,同年造出了樣機,以後又進行了一些改進。這台計算機的原理與帕斯卡的有相同之處,使用過程中也極易發生故障。從曆史上來看,人們對卡什爾發明計算機了解很少,它的社會影響極小,直到1958年,人們才在有關曆史資料中得知他發明齒輪式計算機的情況。因此,在談到第一個齒輪式計算機發明時,不能不提及卡什爾。實際上,卡什爾才是齒輪式計算機的第一個發明者。

帕斯卡發明的第一台計算機觸動了一位著名的學者,他就是在近代科學史上舉足輕重的萊布尼茲。

萊布尼茲(1646~1716年),德國人,博學多才,他和科學大師牛頓是同時代人。

1672年,他因外交事務到法國和英國居住了4年。在這4年中,他一生的事業發生了轉折。這期間,他結識了許多科學家,其中與惠更斯(1629~1695年,擺鍾的發明人)的交往,激發起他對數學研究的濃厚興趣。雖說萊布尼茲是“半路出家”,但他憑著刻苦鑽研的精神,竟然後來居上,對數學及計算科學作出了3項重大貢獻,躋身於數學大師行列,其中任何一項貢獻都足以使他名垂後世。

萊布尼茲一生對科學最大的貢獻就是發明了微積分,牛頓也是發明者之一,但他們研究的路徑不同。牛頓從物體的變速運動開始,創立了微積分學。

而萊布尼茲則從幾何學的角度考慮,也創立了微積分學,他所采用的表達形式更為合理,更為簡潔。有興趣的讀者可以翻翻高等數學或理論物理學等書,在書裏你會看到一個被拉長了的字母“S”——“∫”,這是積分的符號,它就是萊布尼茲在200多年前最先使用的,並且一直沿用至今。

萊布尼茲對科學技術的第二大貢獻是發明了機械式計算機。萊布尼茲對帕斯卡的發明異常欽佩。為改進當時的齒輪式計算機,他特地從德國遷居到法國巴黎,親眼看一看帕斯卡的計算機,並聘請了著名的機械專家協助工作。

帕斯卡不是已經製造成功了計算機嗎?為什麼他還投入如此巨大的精力呢?

原來帕斯卡的計算機隻能用於加減運算,對乘除隻能用連加和連減的方法來解決,使用時必須記住加減的次數,很不方便,速度又很慢。這樣,這台計算機所能起的作用就很有限了。萊布尼茲深感有必要研製一種真正實用的計算機,減輕人們在計算上的沉重負擔。他曾說過:“讓一些傑出的人才像奴隸般地把時間浪費在計算上是不值得的。”萊布尼茲的突出成就是他提出了直接計算乘除的計算機的設計思想。他在給一位朋友的信中曾這樣寫到:“我為製成這種計算機而感到無比幸福,它與帕斯卡的計算機相比有天壤之別,因為我的機器能在瞬時間裏完成很大數字的乘除而不必連續加減。”

萊布尼茲設計的計算機從外形上看是一個長100厘米,寬30厘米,高25厘米的盒子,非常精致。它的外麵裝有搖柄,裏麵則主要由不動的計數器和可動的定位機構兩部分組成。通過盒子上開的12個小“窗口”,可以看到計數器的讀數。計數器的每一位數字都由帶有10個齒的齒輪構成。計算機的關鍵部件是一種所謂的梯形軸,這種梯形軸是齒數可變的齒輪的前身,有了它就可以順利實現比較簡便的乘除運算,導致滑架移位機構的產生,簡化了多位數的乘除運算。萊布尼茲所作的這兩項發明,長期為各式計算機采用。

萊布尼茲計算機是第一台有較高實用價值的機械式計算機。各行各業要進行各種計算,都離不開令人厭煩的乘除法。有了萊布尼茲的計算機,就可以大大減輕勞動強度。這項發明得到了巴黎科學院院士與倫敦皇家學會的認可和獎勵。1673年萊布尼茲被選為巴黎科學院院士和倫敦皇家學會會員。這一年他製成的第一台機械式計算機還被當作稀世珍寶送到倫敦展出。他興奮地說:“今後天文學家們再也不必繼續去訓練為了計算所需要的耐心了……隻要用上計算機,這些計算工作可以交給任何一個人去做。”

萊布尼茲的計算機經過托巴斯等人的改進更趨完善。在電動機問世之後,還可以用電動機帶動它,加快運算速度,更加省時省力。機械式計算機為人類服務了近300年,直到價廉物美的袖珍電子計算器風行市場,才完成了它的曆史使命。