تاریخچه چرتکه: رمزگشایی 7 راز این ابزار باستانی + مخترع و کشور مبدا کیست؟

چُرتکِه ابزاری برای انجام محاسباتی مانند چهار عمل اصلی و ریشه دوم در خاور نزدیک باستان، اروپا و دودمان سونگ به کار می‌رفت. علی‌رغم قدیمی بودن، هنوز در سراسر جهان از آن بیشتر در محاسبات ذهنی استفاده می‌شود.

خیلی‌ها می‌پرسند مخترع چرتکه کیست؟ یا چرتکه اختراع کدام کشور است؟ این‌ها سوالات مهمی هستند که سعی می‌کنیم در این مقاله به طور کامل به آن‌ها پاسخ دهیم. اما فراتر از این‌ها، می‌خواهیم شما را با اسرار، تکامل و حتی کاربردهای امروزی این ماشین حساب باستانی آشنا کنیم. پس با ما همراه باشید تا پرده از رازهای این همراه قدیمی محاسبات برداریم. آماده‌اید سفری به دل تاریخ داشته باشیم؟

سفر به گذشته‌های دور: ریشه‌های چرتکه قدیمی کجاست؟

وقتی صحبت از تاریخچه چرتکه می‌شود، نباید انتظار یک نقطه شروع واحد یا یک مخترع مشخص را داشته باشیم. ایده استفاده از اشیاء برای کمک به شمارش و محاسبه، قدمتی به اندازه خود تمدن دارد. اولین نمونه‌های چیزی که می‌توان آن را جد بزرگ چرتکه نامید، به هزاران سال پیش بازمی‌گردد.

اولین گام‌ها: لوح‌های شمارش سومری

بیایید به حدود 2700 تا 2300 سال قبل از میلاد مسیح سفر کنیم، به سرزمین سومر در بین‌النهرین باستان. سومری‌ها، که به هوش و نوآوری‌شان معروف بودند، از اولین کسانی بودند که از یک “لوح شمارش” استفاده کردند. این لوح‌ها معمولاً از خاک رس یا چوب ساخته می‌شدند و خطوط یا شیارهایی داشتند. برای محاسبه، سنگریزه‌ها یا اشیاء کوچک دیگری را روی این خطوط جابجا می‌کردند. این سیستم بر اساس پایه 60 بود (برخلاف سیستم دهدهی امروزی ما). این ابزار ابتدایی، در واقع اولین تلاش بشر برای بصری‌سازی و ساده‌سازی محاسبات پیچیده بود. اینجاست که ریشه‌های چرتکه قدیمی شکل می‌گیرد.

چرتکه در یونان و روم باستان

ایده لوح شمارش به تمدن‌های دیگر نیز راه یافت. یونانیان باستان از لوح‌های مشابهی استفاده می‌کردند که اغلب خطوطی روی شن یا لوح‌های چوبی و مرمری کشیده می‌شد و سنگریزه‌ها (که در یونانی “psephoi” نامیده می‌شدند و ریشه کلمه “psephomancy” یا پیشگویی با سنگریزه هستند) روی آن‌ها حرکت داده می‌شد.

رومی‌ها این ایده را یک قدم فراتر بردند و “چرتکه دستی” قابل حمل‌تری ساختند. این چرتکه‌های رومی معمولاً صفحات فلزی با شیارهایی بودند که مهره‌ها یا دکمه‌های کوچکی در آن‌ها بالا و پایین می‌رفتند. جالب است بدانید که طراحی آن‌ها به طرز شگفت‌آوری شبیه به چرتکه‌هایی است که بعدها در آسیا تکامل یافتند، هرچند احتمالاً ارتباط مستقیمی بین آن‌ها وجود نداشته است. این نشان می‌دهد که نیاز به محاسبه چگونه می‌تواند به راه حل‌های مشابهی در فرهنگ‌های مختلف منجر شود.

چین، مهد چرتکه مهره‌ای: پاسخ به سوال چرتکه اختراع کدام کشور است؟

خب، اگر سومری‌ها و رومی‌ها نسخه‌های اولیه داشتند، پس چرا اغلب چین را با چرتکه مرتبط می‌دانیم؟ پاسخ در تکامل این ابزار نهفته است. در حالی که مفهوم شمارش با اشیاء قدمت زیادی دارد، چرتکه‌ای که ما امروزه می‌شناسیم – قابی چوبی با میله‌ها و مهره‌های متحرک – به احتمال زیاد در چین شکل گرفته است. پس در پاسخ به سوال “چرتکه اختراع کدام کشور است؟” می‌توان گفت شکل مدرن و شناخته شده‌ی آن، اختراع چین محسوب می‌شود.

سوان‌پان (Suanpan): انقلابی در محاسبه

حدود قرن دوم میلادی، در دوران سلسله هان، نوعی چرتکه به نام “سوان‌پان” (Suanpan) در چین ظاهر شد. این چرتکه معمولاً دارای قابی مستطیلی با میله‌های عمودی بود. هر میله به دو بخش تقسیم می‌شد: بخش بالایی با دو مهره (هر کدام به ارزش 5) و بخش پایینی با پنج مهره (هر کدام به ارزش 1). این طراحی هوشمندانه امکان انجام محاسبات جمع، تفریق، ضرب، تقسیم و حتی ریشه دوم و سوم را فراهم می‌کرد! سوان‌پان به سرعت به ابزاری ضروری برای تجار، ریاضیدانان و مقامات دولتی در چین تبدیل شد. آیا می‌توانید تصور کنید انجام محاسبات پیچیده مالیاتی یا تجاری بدون این ابزار چقدر دشوار بوده است؟

گسترش چرتکه در آسیا

موفقیت سوان‌پان باعث شد که این ابزار به سرعت در سراسر شرق و جنوب شرقی آسیا گسترش یابد. کره، ویتنام و ژاپن همگی نسخه‌های خود را از چرتکه توسعه دادند که الهام گرفته از مدل چینی بود، اما با تغییرات جزئی متناسب با نیازها و سیستم‌های عددی خودشان. این گسترش نشان‌دهنده کارایی و تطبیق‌پذیری فوق‌العاده این ابزار بود.

سوروبان (Soroban) ژاپنی: تکامل و تفاوت‌ها

حدود قرن چهاردهم میلادی، چرتکه از طریق کره به ژاپن رسید. ژاپنی‌ها آن را پذیرفتند و به تدریج تغییراتی در آن ایجاد کردند تا کارآمدتر شود. نتیجه این تکامل، “سوروبان” (Soroban) بود. تفاوت اصلی سوروبان با سوان‌پان در تعداد مهره‌هاست: سوروبان در بخش بالایی فقط یک مهره (به ارزش 5) و در بخش پایینی چهار مهره (هر کدام به ارزش 1) دارد. این ساده‌سازی، محاسبات را سریع‌تر می‌کرد و سوروبان به شکل استاندارد چرتکه در ژاپن تبدیل شد و امروزه نیز به طور گسترده‌ای برای آموزش ریاضی به کودکان استفاده می‌شود.

جالب است بدانید که رقابت‌هایی بین کاربران ماهر سوان‌پان و سوروبان و حتی بین کاربران چرتکه و ماشین حساب‌های الکترونیکی اولیه برگزار شده است که در بسیاری موارد، کاربران چرتکه سریع‌تر بوده‌اند! این نشان می‌دهد که قدرت ذهن انسان با ابزار مناسب چقدر می‌تواند شگفت‌انگیز باشد.

مشاهده بیشتر: انواع چرتکه (سوروبان، سوان‌پان)

ردپای چرتکه در ایران: تاریخچه چرتکه در ایران چگونه رقم خورد؟

حالا به بخش مهمی از تاریخچه چرتکه می‌رسیم که برای ما ایرانیان اهمیت ویژه‌ای دارد: تاریخچه چرتکه در ایران. ردپای دقیق ورود چرتکه به ایران کمی مبهم است، اما به احتمال زیاد این ابزار از طریق مسیرهای تجاری باستانی مانند جاده ابریشم یا از طریق تعاملات فرهنگی و علمی با تمدن‌های همسایه وارد ایران شده است.

در دوران شکوفایی علمی ایران در قرون وسطی، ریاضیدانان بزرگی مانند خوارزمی، که خود بنیان‌گذار علم جبر بود، قطعاً با روش‌های مختلف محاسبه آشنایی داشتند. هرچند ممکن است چرتکه به شکل چینی آن در ابتدا رایج نبوده باشد، اما مفهوم استفاده از ابزاری برای محاسبه قطعاً وجود داشته است.

در دوره‌های بعدی، به خصوص با افزایش تجارت، چرتکه به تدریج در میان بازاریان و حسابداران ایرانی جای خود را باز کرد. احتمالاً نسخه‌ای مشابه سوان‌پان یا مدل‌های روسی (Schoty) که میله‌های افقی داشتند، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گرفته است. در بازارها و حجره‌های قدیمی ایران، دیدن بازرگانانی که با مهارت و سرعت بالا با چرتکه حساب و کتاب می‌کردند، منظره‌ای آشنا بود. این چرتکه قدیمی بخشی از فرهنگ اقتصادی و آموزشی ما بوده است، هرچند شاید امروزه کمتر به چشم بیاید.

محاسبه ذهنی با چرتکه را چرتکه ذهنی (Mental abacus) می‌گویند. درگذشته برای استفاده از چرتکه، تنها از یک دست کمک گرفته می‌شد؛ اما آموزش ذهنی، برای جابجایی مهره‌ها از دو دست برای به حرکت درآوردن مهره‌ها و محاسبه ریاضی استفاده می‌شود. آموزش چرتکه توسط هر دو دست باعث می‌شود که پیام‌های دست چپ و راست به مغز منجر به توسعه همه‌جانبه و کل مغز گردد. بر خلاف آموزش سنتی در ریاضی که تنها استفاده از نیم کره چپ مغز به‌کارگیری می‌شد، تصور چرتکه توسط کودکان باعث به کار افتادن نیم کره راست مغز به واسطه تصور چرتکه خواهد شد که در عین حال با استفاده از منطق نیم کره چپ و جابجائی مهره چرتکه‌ها بصورت مجازی و با استفاده از نیم کره راست و ترکیب این دو باعث توسعه و افزایش عملکرد نیم کره‌های راست و چپ مغز خواهد شد.

در مرحله اولیه به کودکان یاد داده می‌شود که از چرتکه فیزیکی استفاده می‌کنند. به تدریج آنها شروع به تصور کردن مهره‌های چرتکه در مغزشان می‌کنند و رفته رفته با نزدیک شدن به پایان برنامه، قدرت حافظه آنها به اندازه ای قوی می‌شود که بتوانند همه محاسبات را ذهنی انجام دهند. از آنجایی که از تمرکز و تخیل کودکان کمک گرفته می‌شود، نوعی ورزش اعصاب محسوب می‌شود. همچنین سرعت عمل پاسخگویی را افزایش می‌دهد.

خلاصه تاریخچه چرتکه

تاریخ دقیق ریشه چرتکه مشخص نیست. چرتکه اولین رایانهٔ شناخته شده و پیشرفته‌ترین سامانه محاسباتی شناخته شده تا ۲۰۰۰ سال پیش است. حدود ۲۳۰۰ الی ۲۷۰۰ سال قبل از میلاد مسیح اولین چرتکه توسط تمدن‌های خاور نزدیک باستان و چین مورد استفاده قرار گرفته‌است. در طول امپراتوری هخامنشی، در حدود ۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، ایرانیان اولین بار شروع به استفاده از چرتکه کرده‌اند.

• بابل: بر اساس باور قدیمی دانشمندان بابلی، مانند "Carruccio" چرتکه را برای عملیات جمع و تفریق و محاسبات پیچیده مورد استفاده قرار می‌دادند. چرتکه‌های بابلی در اصل خطوطی روی خاک بودند.
• رومی: چرتکه هنوز هم در در کشورهای غربی مورد استفاده قرار می‌گیرد. رومیان گاهی از سنگ برای محاسبه استفاده می‌کردند و این روش را "Calculi" می‌نامیدند. واژهٔ کنکونی "Calculator" به معنای «ماشین حساب» نیز از این واژه گرفته شده‌است.
• سوروبان: بعدها در سال ۱۹۳۰ سوانپان به کشور ژاپن و کره معرفی گردید که ژاپنی‌ها با ابداع و اصلاح چرتکه چینی، چرتکه ای با سیستم ۱–۴ ابداع کردند که به نام سوروبان شناخته شد که از ۴ مهره در پائین محور و ۱ مهره در بالای محور استفاده می‌شد. چرتکه سوروبان به دلیل فرمول‌های جذابی که در آموزش محاسبات عددی ریاضی دارد بسیار محبوب بوده و علاوه بر شرق آسیا و در زادگاه خود امروزه در بسیاری از کشورهای جهان به کودکان روش استفاده از آن را آموزش می‌دهند.

مخترع چرتکه کیست: معمایی بدون یک پاسخ قطعی

برگردیم به یکی از سوالات اصلی: مخترع چرتکه کیست؟ همانطور که در طول این سفر تاریخی دیدیم، چرتکه محصول یک تکامل تدریجی است، نه اختراع یک فرد خاص در یک لحظه مشخص. از لوح‌های شمارش سومری گرفته تا چرتکه‌های دستی رومی و سرانجام سوان‌پان چینی و سوروبان ژاپنی، هر کدام گامی در این مسیر بوده‌اند.

می‌توان گفت سومری‌ها مفهوم “ابزار محاسبه خارجی” را پایه‌گذاری کردند. رومی‌ها آن را قابل حمل‌تر ساختند. اما چینی‌ها با طراحی سوان‌پان، شکل کلاسیک و بسیار کارآمد چرتکه را به جهان معرفی کردند. ژاپنی‌ها نیز آن را بهینه‌سازی کردند. بنابراین، به جای جستجو برای یک نام، بهتر است چرتکه را نتیجه خرد جمعی و نیاز مشترک بشریت در طول هزاران سال برای درک و مدیریت اعداد بدانیم. پس دفعه بعد که کسی پرسید مخترع چرتکه کیست، می‌توانید بگویید: “بشر!”

چرتکه چگونه کار می‌کند؟ (نگاهی کوتاه و ساده)

شاید برایتان سوال باشد که این مهره‌های ساده چگونه محاسبات را انجام می‌دهند؟ اساس کار چرتکه بر سیستم ارزش مکانی استوار است، درست مانند سیستم عددی که ما امروزه استفاده می‌کنیم. هر میله نشان‌دهنده یک جایگاه عددی است (یکان، دهگان، صدگان و…). مهره‌ها برای نمایش اعداد در آن جایگاه به بالا یا پایین حرکت داده می‌شوند.

در سوان‌پان چینی، پنج مهره پایینی هر کدام ارزش 1 دارند و دو مهره بالایی هر کدام ارزش 5. در سوروبان ژاپنی، چهار مهره پایینی ارزش 1 و مهره بالایی ارزش 5 دارد. با جابجایی این مهره‌ها طبق قوانین مشخص، می‌توان اعداد را نمایش داد و عملیات ریاضی مختلف را با سرعت و دقت بالا انجام داد. یادگیری آن شاید در ابتدا کمی تمرین بخواهد، اما وقتی مهارت پیدا کنید، مثل یک زبان جدید برای صحبت با اعداد است!

مشاهده بیشتر: آموزش کار با چرتکه

چرا هنوز از چرتکه استفاده می‌کنیم؟ فواید پنهان یک ابزار باستانی

در عصر ماشین‌حساب‌های دیجیتال و کامپیوترها، شاید بپرسید چرا هنوز باید به تاریخچه چرتکه اهمیت بدهیم یا حتی از آن استفاده کنیم؟ آیا چرتکه یک چرتکه قدیمی و از کار افتاده نیست؟ پاسخ “نه” قاطع است! چرتکه هنوز هم فواید منحصر به فردی دارد که ابزارهای دیجیتال نمی‌توانند ارائه دهند:

1. تقویت مهارت‌های ذهنی: کار با چرتکه به جای فشار دادن دکمه، نیاز به درک عمیق‌تری از اعداد و روابط بین آن‌ها دارد. این کار باعث تقویت حافظه کاری، تمرکز و تجسم فضایی می‌شود.
2. بهبود درک ریاضی: چرتکه مفاهیم انتزاعی ریاضی مانند ارزش مکانی، حمل و قرض گرفتن در جمع و تفریق را به صورت بصری و ملموس نشان می‌دهد. این برای یادگیری کودکان فوق‌العاده است.
3. افزایش سرعت و دقت محاسبه ذهنی: کاربران ماهر چرتکه می‌توانند محاسبات پیچیده را به صورت ذهنی و با سرعتی باورنکردنی انجام دهند، زیرا تصویر چرتکه را در ذهن خود مجسم می‌کنند (Anzan).
4. ابزاری بدون نیاز به باتری! چرتکه همیشه آماده به کار است و نیازی به برق یا باتری ندارد.

بسیاری از کشورها، به خصوص در شرق آسیا، همچنان از چرتکه به عنوان بخشی از برنامه درسی ریاضیات ابتدایی استفاده می‌کنند و مطالعات متعددی فواید شناختی آن را تایید کرده‌اند.

نگاهی به آینده: آیا چرتکه در عصر دیجیتال جایی دارد؟

شاید فکر کنید با وجود پیشرفت‌های تکنولوژی، چرتکه دیگر جایی در آینده ندارد. اما اینطور نیست. چرتکه به عنوان یک ابزار آموزشی قدرتمند، همچنان جایگاه ویژه‌ای دارد. کلاس‌های آموزش چرتکه برای کودکان در سراسر جهان محبوبیت پیدا کرده‌اند، زیرا والدین به دنبال راه‌هایی برای تقویت مهارت‌های پایه ریاضی و تمرکز فرزندانشان هستند، مهارت‌هایی که شاید در دنیای پر از حواس‌پرتی دیجیتال کمتر پرورش می‌یابند.

علاوه بر این، تاریخچه چرتکه یادآور نبوغ بشر در حل مسائل با استفاده از ابزارهای ساده است. این داستان تکامل، الهام‌بخش مهندسان و طراحان امروزی است تا به دنبال راه حل‌های نوآورانه و کارآمد باشند. چرتکه نمادی از این است که گاهی اوقات ساده‌ترین ابزارها می‌توانند قدرتمندترین نتایج را به همراه داشته باشند.

مشاهده بیشتر: فواید چرتکه برای کودکان

خب، سفر ما در تاریخچه چرتکه به پایان نزدیک می‌شود. دیدیم که این ابزار ساده، داستانی به قدمت تمدن دارد، از لوح‌های گلی سومر تا سوان‌پان چینی و سوروبان ژاپنی. فهمیدیم که پاسخ به سوالاتی مثل مخترع چرتکه کیست یا چرتکه اختراع کدام کشور است، چندان ساده نیست و به تکامل تدریجی آن در فرهنگ‌های مختلف اشاره دارد. همچنین نگاهی به تاریخچه چرتکه در ایران و کاربردهای امروزی و فواید شگفت‌انگیز آن انداختیم.

پس دفعه بعدی که چرتکه دیدید، فقط مهره‌ها و چوب را نبینید. به هزاران سال نوآوری، تلاش بشر برای درک اعداد و داستانی که در پس هر مهره نهفته است فکر کنید. چرتکه فقط یک ابزار محاسبه نیست، بلکه پلی است بین گذشته و حال و حساب و کتاب آن با تاریخ بشر گره خورده است.

سوالات متداول

1. بالاخره مخترع اصلی چرتکه کیست؟
پاسخ دقیقی برای این سوال وجود ندارد. چرتکه نتیجه تکامل تدریجی ابزارهای شمارش در تمدن‌های مختلف (سومر، یونان، روم) است. اما شکل کلاسیک چرتکه با قاب و مهره (سوان‌پان) عمدتاً در چین توسعه یافت. پس مخترع آن یک فرد نیست، بلکه حاصل خرد جمعی بشر است.

2. چرتکه دقیقاً اختراع کدام کشور است؟
اگر منظور شکل اولیه (لوح شمارش) باشد، ریشه‌های آن به بین‌النهرین (سومر) بازمی‌گردد. اما اگر منظور چرتکه با قاب و مهره‌های متحرک باشد که امروزه می‌شناسیم، چین (با سوان‌پان) به عنوان مهد اصلی آن شناخته می‌شود.

3. آیا چرتکه هنوز هم کاربرد دارد؟
بله! علاوه بر استفاده در برخی جوامع برای محاسبات روزمره، چرتکه به عنوان یک ابزار آموزشی فوق‌العاده برای تقویت مهارت‌های ریاضی، تمرکز و محاسبه ذهنی کودکان در سراسر جهان استفاده می‌شود.

4. تاریخچه استفاده از چرتکه در ایران چگونه بوده است؟
چرتکه احتمالاً از طریق مسیرهای تجاری مانند جاده ابریشم وارد ایران شده و به خصوص در میان بازاریان و حسابداران برای محاسبات تجاری کاربرد داشته است. این ابزار بخشی از تاریخ اقتصادی و آموزشی ایران محسوب می‌شود.

5. یادگیری چرتکه چه فوایدی برای کودکان دارد؟
یادگیری چرتکه به بهبود درک مفاهیم ریاضی، افزایش تمرکز و حافظه، تقویت مهارت حل مسئله و به خصوص افزایش سرعت و دقت در محاسبات ذهنی کمک شایانی می‌کند.