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2000年前的希腊青铜计算机,到底是谁造的?

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你敢信吗?早在两千多年前,希腊人就造出了一台“计算机”。

1900年,希腊潜水员从海底捞起一块青铜残片,锈层底下居然藏着几十枚互相咬合的齿轮。

它没有芯片,没有电池,连一根电线都找不到,却能算出太阳和月亮的运行轨迹,推算日月食的周期,甚至连古奥运会的举办时间都能算出来。

而同等复杂的齿轮计算装置,要再过一千多年才在其他地方出现。到底是谁造出了这么超前的东西?它真正的用途又是什么?


1900年,一群希腊海绵潜水员为了避风,躲到安提基特拉岛附近的海域,意外发现了一艘古代沉船。

海底散落着大理石雕像、青铜器、玻璃器皿,还有不少日常用品,其中就有一大块锈得发绿的铜质残片。

一开始潜水员只当它是普通的青铜器,就和其他文物一起捞了上来,之后这批东西全都送进了雅典的希腊国家考古博物馆。

直到1902年,工作人员清理这些青铜残片时,才突然发现里面藏着一组精密的齿轮,彼此卡得严丝合缝。

这些齿轮靠不同的齿数、转轴、指针和刻度盘,组成了一套复杂的机械传动系统——这就是后来大名鼎鼎的“安提基特拉机械”。


古代其实早就有齿轮装置,但像安提基特拉机械这样,把几十枚齿轮、转轴、指针和刻度盘凑在一起,专门用来模拟天体运行、计算周期的,几乎找不到第二件。

一开始也有人怀疑,它会不会是后世的仿制品,甚至是有人故意做旧,混进沉船文物里的。

但后来考古发掘、铭文解读、金属腐蚀分析和结构研究一步步推进,越来越多证据都证实:这台机械确实是两千多年前的东西。

研究人员顺着机械背面的刻度盘和上面的古希腊铭文往下追,发现它内置了一套和“沙罗周期”有关的计算系统。

所谓沙罗周期,大约是18年11天8小时——意思是日食和月食只要过完这个周期,就会以几乎完全相似的规律再次出现。


安提基特拉机械直接把这个天文周期“刻”进了齿轮和刻度盘里,靠它就能推算出未来哪些时间段可能发生日食或月食。

两千多年前,一台完全靠青铜齿轮驱动的机械,就能把太阳、月亮、历法和日月食周期全都整合进同一套计算逻辑里,放到现在看也足够让人惊叹。

后来研究人员还在其中一个齿轮上发现了特殊结构,里面嵌着一个小小的圆形部件。

他们用X射线成像和三维重建模拟它的运行,才发现这个设计是用来还原月亮在天上运行时速度时快时慢的真实状态。

残片上还保留着太阳历的相关刻度,包括对应一年约365天的历法标记,还有黄道十二宫的分区。


这说明它把太阳年、月球运行周期和黄道带,全都纳入了同一套天文计算体系里。

还有学者推测,完整的原机械上可能还有专门显示金星、火星等行星运动的结构,原本能把当时希腊人已知的五颗行星——水星、金星、火星、木星、土星的运行状态都展示出来。

更让人意外的是,刻度盘上还能辨认出好几个古希腊大型运动会的名字,其中就包括奥林匹克运动会。

在古希腊人的时间观念里,宗教节庆、祭祀仪式、泛希腊运动会的举办时间,全都得靠精准的历法来确定。

安提基特拉机械最厉害的地方,就是把天文学、数学、历法和现实社会生活,全都装进了同一套齿轮系统里。

现在留存下来的安提基特拉机械,只有82个碎片。根据现有的复原研究推算,这些残片可能还不到原装置的三分之一。

研究人员靠着X射线断层成像、高分辨率表面扫描,再对照齿轮齿数、轴孔位置和残存结构,一点点把消失的齿轮和传动逻辑拼回来。

至于它到底是谁造的,至今还没有定论。学界唯一能确定的是,它诞生在希腊语文化圈,因为上面的铭文全是古希腊文。

有一种假说认为,它可能和罗德岛的天文学传统有关——当时罗德岛是希腊世界重要的天文和机械研究中心,天文学家喜帕恰斯、波西多尼都和这里渊源很深。

机械里用来模拟月球变速运动的结构,被认为和喜帕恰斯的月球理论高度吻合,所以有人推测它出自罗德岛的学术圈,甚至可能和喜帕恰斯本人有关,不过目前还没有实锤。

2008年《自然》杂志发表的一项研究又给出了新线索:这台机械用到的部分历法传统,和古代科林斯及其殖民地高度相关。

这就让人联想到来自科林斯殖民地叙拉古的阿基米德——古代文献里也明确记载过,他曾经制造过能展示天体运行的机械装置。

但这同样不能直接证明安提基特拉机械就是阿基米德亲手做的。它真正告诉我们的是:两千多年前的地中海世界,很可能存在一张远比我们想象中更复杂、更活跃的知识网络。

人类最了不起的地方,从来不是拥有多少先进工具,而是哪怕手里什么都没有,依然会忍不住抬头望向星空,想办法把它的秘密弄明白。


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