Avant qu’il n’existe des applications pour tablettes et smartphones, avant que les logiciels d’enseignement des mathématiques ne s’installent facilement sur les ordinateurs personnels, avant que les calculatrices électroniques n’entrent dans la pratique professionnelle et dans les salles de classe, les Américains utilisaient des règles à calcul pour effectuer des calculs. Les règles à calcul sont des appareils de calcul analogiques marqués par des échelles linéaires ou logarithmiques, certaines sur une glissière mobile et d’autres fixes sur la base de l’instrument, de sorte que deux nombres peuvent être additionnés ou multipliés en alignant la glissière. Les règles à calcul peuvent effectuer les opérations arithmétiques de base telles que l’addition, la soustraction, la multiplication et la division, mais elles peuvent également être marquées pour le calcul des logarithmes, des racines carrées et cubiques, des exposants, des fonctions trigonométriques et des vecteurs. De la fin du XIXe siècle jusqu’aux années 1970 environ, les règles à calcul ont été les principaux instruments de calcul des ingénieurs, des scientifiques, des électriciens, des navigateurs, des lycéens et des étudiants, entre autres. Des entreprises aux États-Unis, en Europe et au Japon ont fabriqué des millions de ces objets, et les étuis de règles à calcul qui s’attachaient à une boucle de ceinture étaient aussi courants sur les hanches des étudiants en technique dans les années 1950 et 1960 que les étuis de téléphones portables dans les années 1990 et 2000.
Une classe de lycée des années 1930 faisant des calculs électriques sur leurs règles à calcul. Notez la règle de taille de démonstration accrochée au tableau. Keuffel & Esser Co., Drawing Instruments and Materials for High Schools, Preparatory Schools and Manual Training Schools (Hoboken, N.J., 1936), 62. Collection de littérature commerciale du NMAH, Smithsonian Institution Libraries. AHB2013q009218
La collection de mathématiques du National Museum of American History contient plus de 200 règles à calcul, une exposition du fabricant sur la fabrication d’une règle à calcul, près de 30 pièces de rechange et pièces cassées, et plus de 40 pièces de documentation pour la collection, comme des manuels d’instructions et des garanties. Les règles datent des années 1790 aux années 1980 et sont fabriquées en bois, en plastique, en plastique recouvrant un noyau de bois ou de bambou, en laiton et autres métaux, et en papier. La plupart des règles sont linéaires (c’est-à-dire rectangulaires), mais environ un tiers de la collection se compose de règles circulaires et cylindriques. La plus petite règle à calcul est un fermoir à cravate d’environ deux pouces de long ; la plus grande est une règle de démonstration de sept pieds de long à monter sur le mur d’une salle de classe. Cependant, les échelles de la plupart des règles ont une longueur standard de cinq, dix ou vingt pouces. Les règles ont été fabriquées aux États-Unis, en Angleterre, au Japon, en France, en Allemagne, en Suisse, au Danemark, à Hong Kong et au Canada. Quatre de ces règles sont des modèles de brevet ; le Smithsonian a hérité d’une grande partie des modèles que les inventeurs américains devaient soumettre avec leurs demandes de brevet au XIXe siècle. Il existe également de nombreux brevets associés à divers fabricants et à des lignes de produits individuelles. La plupart des règles ont été données au Smithsonian par des donateurs individuels, avec quelques douzaines provenant d’institutions éducatives et d’agences gouvernementales ou de Keuffel & Esser, qui était le fabricant américain le plus prospère, car la société a mis fin à sa production de règles à calcul vers 1970. Le Smithsonian n’a acheté que quelques formes rares de règles, principalement dans les années 1960, et quelques autres sont d’origine inconnue, classées comme « trouvées dans les collections ». Environ trois quarts des règles ont été collectées après 1980.
Illustration tirée de Complete, Semi-Programmed Teaching Instructions for the Use of Elementary Simplex Math Slide Rule, par Maurice L. Hartung (Santa Barbara, Calif. : Pickett, Inc, 1965) AHB2013q009217
Ces pages présentent d’abord l’ensemble de la collection par forme de règle à calcul, les objets étant classés par ordre chronologique approximatif dans chaque section. Pour trouver les règles à calcul associées à des fabricants particuliers, voir l’index par fabricants & page des détaillants. Il peut également être instructif de considérer les différents matériaux utilisés pour fabriquer des règles à calcul, la façon dont les fabricants se sont tournés vers le plastique au fil du temps, et comment l’apparence des règles fabriquées à partir du même matériau a changé au fil du temps. Vient ensuite un index par usage, qui fournit des exemples des diverses activités dans lesquelles les règles à calcul étaient utilisées. Dans de nombreux cas, les règles à calcul ont été fabriquées pour des types de calculs spécifiques. Enfin, une page de ressources fournit des suggestions de lectures supplémentaires et des liens vers d’autres sites et expositions en ligne.
Reconnaissance
La numérisation de ce groupe d’artefacts a été rendue possible grâce au généreux soutien d’Edward et Diane Straker.