Công nghệ tính toán thời cổ - Phần 10

NHỮNG BẢN ĐỒ SAO ĐẦU TIÊN

Các nhà thiên văn học ở Trung Hoa cổ đại đã sáng tạo ra những bản đồ sao được biết đầu tiên. Một trong những bản đồ này đã được phát hiện ra hồi đầu những năm 1900. Nó nằm trong mớ hàng nghìn văn tự cổ trong một hang động ở Dunhuang, miền bắc Trung Quốc. Tấm bản đồ dài 2 m và nó thể hiện 1339 ngôi sao với màu mực đỏ, đen và trắng. Hình dạng quen thuộc của chòm Gấu Lớn và chòm Thiên Lang dễ dàng được nhận ra.

Hồi năm 1959, các chuyên gia đã khảo sát tấm bản đồ trên và xác định nó có niên đại khoảng năm 940. Tuy nhiên, vào năm 2009, các chuyên gia tại Bảo tàng Anh ở Anh quốc đã khảo sát lại tấm bản đồ trên trước khi đưa nó ra trưng bày. Họ nhận thấy nó đã được tạo ra trước đó nữa hàng trăm năm, có lẽ khoảng giữa năm 649 và 684. Kết quả đó biến nó thành tấm bản đồ khoa học của bầu trời cổ nhất trên thế giới. Thật vậy, do loại giấy sử dụng và thiếu tính toán, các chuyên gia tin rằng tấm bản đồ trên là một bản sao của một tác phẩm còn cổ xưa hơn nữa.

LỊCH TRUNG HOA

Nhiều loại lịch cổ đại thường xây dựng trên năm dương lịch hoặc năm âm lịch. Vì người Trung Hoa là những nhà thiên văn học tỉ mỉ như thế, nên họ muốn quyển lịch của họ phải thật khớp với chu kì của Mặt trời lẫn Mặt trăng. Từ thế kỉ thứ tư tCN, lịch Trung Quốc đã sử dụng tháng âm lịch gồm 29 hoặc 30 ngày. Một tháng nữa được thêm vào khi cần giúp cho lịch biểu khớp với năm dương lịch. Làm thế nào họ biết khi nào thì thêm vào một tháng nữa? Họ theo dõi góc của Mặt trời thật chính xác xuyên suốt trong năm. Họ có thể nói khi nào thì các tháng đi quá xa trước vị trí của Mặt trời trên bầu trời. Khi điều đó xảy ra, họ làm cái việc đơn giản là lặp lại một tháng. Sự lặp lại diễn ra khoảng ba năm một lần.

Loại lịch này vẫn được sử dụng để xác định ngày Tết Trung Hoa và những ngày lễ tiết khác. Tuy nhiên, trong công việc hàng ngày, người Trung Quốc thường sử dụng cùng loại lịch như những quốc gia khác.

MÁY VI TÍNH CỔ ĐẠI

Người Trung Quốc đã phát triển một trong những công cụ tính toán tồn tại lâu đời nhất trên thế giới – cái bàn tính. Những dạng sơ khai của bàn tính xuất hiện từ thời nhà Chu, khoảng năm 1122 đến 256 tCN. Nhưng một phiên bản sau đó đã tỏ ra hữu dụng hơn, biến bàn tính thành một công cụ thông dụng hơn. Nó được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc vào khoảng năm 1200. Thật ra, nó vẫn còn là một công cụ tính toán phổ biến ở một số nơi thuộc châu Á.

Bàn tính có thể được xem là chiếc máy vi tính đầu tiên của thế giới. Nó được dùng để cộng, trừ, nhân và chia. Với bàn tính, người ta có thể thực hiện những phép tính này nhanh hơn nhiều so với cái họ có thể thực hiện với các bảng đếm hoặc số viết ra trên giấy.

Bàn tính gồm một cái khung hình chữ nhật chia làm hai phần. Các hạt trượt lên xuống theo một dãy thanh đứng ở mỗi phần. Làm tính với bàn tính thật đơn giản. Với dụng cụ đặt trên bàn, người sử dụng di chuyển và đếm các hạt. Một hạt được “đếm” khi nó được chuyển về phía thanh ngang phân chia hai tầng. Tầng trên có hai hạt ở mỗi thanh. Từng hạt đó có giá trị là 5. Tầng dưới có năm hạt trên mỗi thanh. Từng hạt đó có giá trị là 1.

“Trong số mọi thiết bị tính toán thời cổ đại, cái bàn tính của người Trung Quốc là dụng cụ duy nhất mang lại một phương tiện đơn giản để thực hiện mọi phép tính số học; người xem phương Tây (Mĩ và châu Âu) thường ngạc nhiên trước tốc độ và [sự thanh thoát] mà ngay cả những phép tính số học phức tạp có thể được thực hiện”.

- Georges Ifrah, nhà lịch sử toán học người Pháp, 2001

Mỗi thanh đứng biểu diễn một giá trị vị trí – hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, vân vân. Để thể hiện số 4321 trên bàn tính, người sử dụng di chuyển một hạt ở thanh phải dưới về phía thanh chắn, hai hạt ở thanh tiếp theo, ba hạt ở thanh thứ ba, và bốn hạt ở thanh tiếp theo đó nữa.

Khi năm hạt ở trên một thanh đã được đếm, người sử dụng “mang” con số đó lên tầng trên, di chuyển một trong những hạt tầng trên đến thanh chắn và cả năm hạt phía dưới ra khỏi thanh chắn. Khi cả hai hạt trên một thanh tầng trên đã được đếm, người sử dụng mang con số đó sang thanh tiếp theo ở phía bên trái bằng cách di chuyển một trong những hạt tầng dưới về phía thanh chắn.

Công nghệ tính toán thời cổ

Michael Woods & Mary B. Woods
Trần Nghiêm dịch

Phần tiếp theo