VII. 1. Le bacchette di Napier
Le bacchette di Napier, conosciute anche come le "ossa di
Napier" [88] probabilmente perché la versione più
lussuosa era fatta di osso o avorio, costituirono un valido aiuto
nel calcolo delle moltiplicazioni e divisioni, nonché
nell'estrazione di radici quadrate e cubiche. Il principio di
funzionamento delle bacchette fu spiegato da John Napier nel
volume Rabdologiae seu numerationis per virgulas libri duo del
1617. Il dispositivo era costituito da una serie di aste
rettangolari, ognuna delle quali era contrassegnata in cima da un
numero compreso tra 0 e 9 e dai suoi multipli distribuiti lungo
la lunghezza della bacchetta. Vi era poi un'altra asta, che
possiamo chiamare "guida", numerata da 1 a 9 che, posta
di fronte alle altre, indicava il numero di riga su cui si
operava.
Il funzionamento è molto semplice per le moltiplicazioni tra
numeri ad una cifra. Per esempio, per calcolare 4 × 8, basta
prendere la bacchetta dell'otto e guardare alla riga quattro con
l'aiuto della bacchetta guida.
Per operazioni del tipo 4 × 365, basta prendere le bacchette del
tre, del sei e del cinque e disporle l'una vicino all'altra
nell'ordine.
Ora, nella riga numero quattro, si trovano i prodotti parziali 4
× 3, 4 × 6, 4 × 5 che, procedendo da destra a sinistra, devono
essere sommati tenendo conto delle unità, decine, centinaia. Per
facilitare la comprensione di questo meccanismo si può provare a
fare dei calcoli con una
simulazione Java [89].
Questo sistema, quindi, riduce la moltiplicazione di numeri a
più cifre a una serie di operazioni di lettura e semplici
addizioni.
Le bacchette di Napier, nel tempo, assunsero diverse forme.
Gaspard Schott descrisse una serie di aste predisposte per fini
speciali come la geometria o l'astronomia, Wilhelm Schickard ne
progettò una versione con cilindri rotabili nel 1623, Samuel
Morland una versione con dischi circolari nel 1673, Charles
Cotterell con l'aggiunta di un abaco per le somme dei prodotti
parziali.