Organum Mathematicum был информационным устройством или обучающей машиной, которая была изобретена иезуитским энциклопедистом и ученым Афанасием Кирхером в середине 17-го века. При правильном обучении и использовании устройство могло помочь в широком спектре вычислений, включая арифметику , криптографию и музыку .
Кирхер перенял некоторые идеи Органума из уже существующих изобретений, таких как кости Непера , альманахи и его собственная Arca Musarithmica . Как и другие вычислительные устройства того периода, Органум является прообразом современной вычислительной технологии . Тем не менее, из-за его общего отсутствия принятия, он остается интересной, но малоизвестной сноской в истории информационных технологий. [1]
Organum Mathematicum представлял собой коробку или сундук, разделенный на девять или более отделений. Каждое отделение было заполнено деревянными стержнями или планками (называвшимися Кирхером «tariffa»). Отсеки были организованы в соответствии с девятью функциями, которые они выполняли (см. #Темы). Чтобы использовать органум, вы должны были вынуть нужные вам стержни, манипулировать ими или переставлять их по мере необходимости для выполнения ваших вычислений, а затем вернуть стержни в коробку. Некоторые из стержней были простыми таблицами, которые можно было найти в альманахе. Другие стержни, в частности музыкальные, криптографические и арифметические стержни, были более сложными по конструкции и предназначались для использования в комбинации. [2]
В 1661 году, спустя 11 лет после публикации Musurgia Universalis , содержащей описание похожего, но более ограниченного устройства Arca Musarithmica , Кирхер отправил Organum Mathematicum Готфриду Алоизу Киннеру, наставнику 12-летнего Карла Иосифа, эрцгерцога Габсбурга , для которого, вероятно, и предназначался Organum. Кирхер вложил инструкции в ящик в основании устройства, а также набор математических инструментов. [3]
Organum Mathematicum был позже описан в книге 1668 года с тем же названием Гаспаром Шоттом , учеником Кирхера. Книга включает в себя многочисленные выдержки из оригинального руководства. [2] Также имеется портрет молодого Карла Жозефа, который умер четырьмя годами ранее. [4] Не сохранилось ни одного Органума, который бы очень напоминал устройство, проиллюстрированное в книге Шотта, но есть три известных устройства, вероятно, иезуитского производства, которые содержат по сути то же самое содержимое.
Устройство, описанное в книге Шотта, было разделено по функциональности на 9 основных секций, каждая из которых содержала примерно 24 стержня.
Арифметические палочки включали набор костей Непера . Они были способны помогать в умножении многозначных чисел и получении частных.
Стержни в этом разделе могут помочь в определении высоты с помощью геометрического квадрата.
Стержни в этом разделе могут помочь в определении конструкции бастионов в планах фортификаций.
Стержни в этом разделе могли использоваться для определения даты Пасхи и других церковных праздников, которые были расположены относительно нее. Эти стержни просто содержали таблицу предстоящих дат.
Стержни в этом разделе содержали информацию, необходимую для построения солнечных часов.
В этом отделении находились таблички, похожие на те, что были в альманахе. Для каждого дня года были указаны продолжительность дня и ночи, время восхода и захода солнца, продолжительность утренних и вечерних сумерек. Вся информация основывалась на измерениях, проведенных на широте 48 градусов (Вена).
В этом разделе содержались таблицы, описывающие движения видимых планет и созвездия Дракона, а также даны астрологические интерпретации 12 знаков зодиака.
Стержни в этом разделе можно использовать для шифрования и дешифрования текста с использованием циклического транспозиционного шифра, основанного на ключевом слове.
Стержни в этой секции могли использоваться не музыкантами для сочинения церковной музыки. Использованная система была той же, что и для предыдущего устройства Кирхера, Arca Musarithmica . Они содержали наборы музыкальных фраз, которые можно было комбинировать случайным образом, чтобы положить стихи на музыку, создавая миллионы гимнов в 4-голосной гармонии.
Сохранилось несколько экземпляров Органума. Не сохранилось ни одного Органума, который бы очень напоминал устройство, изображенное в книге Шотта, но известны три устройства XVII века, которые содержат по сути то же самое содержимое. Большинство из них, по-видимому, были построены, чтобы произвести впечатление на важных покровителей иезуитов. Неясно, использовалось ли какое-либо из них регулярно.
Этот Органум имеет крутой наклон, который представляет все стержни привлекательно. Спереди есть циферблат, который можно использовать для определения местного времени в 24 разных городах по всему миру (циферблат дублирует иллюстрацию из Ars Magna Lucis et Umbra Кирхера ). Стержни вырезаны так, чтобы напоминать обелиски , возможно, играя на известном опыте Кирхера в египтологии.
Этот Органум выглядит идентичным модели Florence. На некоторых фотографиях показана дополнительная металлическая рама, которая могла быть добавлена позже для защиты.
Этот Органум — «лишний человек» — он сильно отличается по внешнему виду от приборов из Флоренции и Праги, которые по сути идентичны. Сундук не наклонный, а на тумбе много дополнительных ящиков.
Более ранняя Arca Musarithmica Кирхера была музыкальным сочиняющим устройством, конструкция которого была схожа с Organum. Содержание стержней было по сути тем же самым, что и у музыкальных стержней в Organum (хотя места для них было больше). Organum можно рассматривать как улучшенную и обобщенную версию Arca.