计算装置中的机与变
2022-10-12陈凯上海市位育中学
中国信息技术教育 2022年19期
陈凯 上海市位育中学
《孙子兵法》的兵势篇中这样写道:激水之疾,至于漂石者,势也;鸷鸟之疾,至于毁折者,节也。故善战者,其势险,其节短。势如彍弩,节如发机。在古文中,“机”字的含义之一,是用于释放箭的组件,其中很重要的零件就是扳机(古称扳机为悬刀),《尚书·太甲》中说:“若虞机张,往省括于度则释”,就是说要在合适的时机扣动扳机放箭。在使用一般的弓箭时,在把弓拉开的过程中以及在拉开弓之后直到释放箭之前,手臂需要承担很大的负荷。而具有待发装置的弩就不一样,在拉弓到位后,承担负荷的是弩臂。在扣动扳机时,射手只需要施加一个小的力量,然后借助机关将之前积蓄的巨大的能量瞬间释放出来。
弓弩的作用不只是杀伤敌人,古人也利用射出的火箭或射出能发出声响的鸣镝来传递信息。不过就算弓弩射出箭的距离很远,由于受地球引力和空气摩擦力的影响,箭总是要落回到地面上。这里有一个夸张但合理的假设,如果发射的方向和力度都足够精准,射出的箭恰巧击中远处弩的扳机,那么就能触发远处的弩也射出箭,理论上说,只要后续接力的弩足够多,触发的过程就可以一直继续下去。可以将这个过程中的某些关键要素抽取出来,如拉满弓所积蓄的势能、用以释放能量的机关的触发、机关触发后的连锁反应等,本文将要说明,这些要素不仅和信息的传输有关,还与计算有关。
● 用戈德堡机械装置传输信息
这样一组(理想状态下)能够实施接续触发动作的弓弩,其行为在某些地方类似于戈德堡机械装置。……
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