最古老的「計算機」解密古希臘人如何預測星象

出自古希臘人之手的「安堤基特拉機械」，是一台超過 2 千歲、目前已知最古老的「計算機」。科學家透過打造數位模型，嘗試了解它到底怎麼預測天體運行。

在海底沉睡千年的古物

1901 年，潛水客在希臘安迪基西拉島（Antikythera）的外海發現羅馬時代的沉船，船上不起眼又經鏽蝕的青銅碎片，幾乎難以引人注意。然而數十年過去，科學家反覆研究後才確認，這些碎片其實來自一個鞋盒大小的裝置，裡頭裝滿齒輪零件，用來預測天體運動──命名為「安堤基特拉機械」（Antikythera Mechanism）。

記錄星體的軌跡

安堤基特拉機械是手動古希臘裝置，科學家認為可預測天文現象，像太陽運行、月相、日食及月食等。且除了日月，上面還有另外五顆星球，是古希臘人當時就知道的天體，據推測應該是水星、金星、火星、木星及土星。

▲ 多年來有不少科學家嘗試做出安堤基特拉機械的複製品，然而研究內容都不夠完整，無法完全符合原本實體特徵。照片攝於 2016 年。

只有三分之一找到

然而安堤基特拉機械並不完整。陸續找到的 82 個碎片沒辦法拼湊成完整裝置，甚至據科學家推測，這些碎片只是整體三分之一而已，也因此安堤基特拉機械一直都是科學家想解開的謎題：它到底長什麼樣子，又怎麼運作的？

用電腦製作 3D 數位模型

安堤基特拉機械的背面在早年研究就重製，然而機械正面，也就是齒輪系統部分，卻始終沒辦法做出符合所有已知條件的複製品，直到 3 月 12 日，來自《科學報告》（Scientific Reports）期刊的研究終於有解答，研究人員重現了安堤基特拉機械精緻的齒輪系統，並模擬出整體樣貌。

研究出自倫敦大學學院（University College London，UCL）的科學家，利用 3D 電腦模擬，製作出符合安堤基特拉機械特徵跟描述的模型。

「太陽，月亮，還有星球都陳列在令人驚豔的傑作裡，充分展現古希臘的智慧。」第一作者佛利斯（Tony Freeth）教授說：「我們的模擬結果是第一個和物證一致，且也符合刻在機械背後那些科學性描述的模型。」

▲ 安堤基特拉機械實在圍繞著太多的謎團，讓科學家感到困惑同時，卻又忍不住著迷。

還沒做出實體

然而目前的研究進度，其實也只有數位模型。研究團隊表示，希望之後用現代材料真實做出安堤基特拉機械複製品，才能測試設計是否完整運作，接著才會再嘗試導入古希臘工藝技術，看看能不能做出一樣的東西。

複雜程度為同時代獨一無二

研究人員之所以極力想複製出安堤基特拉機械，是因為實在圍繞太多謎團。共同作者沃伊奇克（Adam Wojcik）就表示：「這個裝置的複雜度跟其他同時代的產物差非常多。坦白說，根本沒人發現過類似東西，它棒到像是從其他世界來的。」

安堤基特拉機械上頭有錯縱的齒輪，複雜程度跟老爺鐘一樣，然而在古希臘時代，人們製造的機械體型大多十分巨大，結構也相對簡單，像是投石器、巨型弩弓這類裝置。

▲ 銘刻在安堤基特拉機械上的文字。（Source：Antikythera Mechanism Research Project）

透過實驗考古學獲得解答

因此，安堤基特拉機械是古希臘時代獨一無二的複雜機械，製作過程究竟為何？又為什麼會在安迪基西拉島外海的沉船被發現？上述種種都讓研究者十分好奇。

「它為什麼在船上？我們只發現了三分之一，那剩下三分之二去哪裡了？被腐蝕了嗎？它運作過嗎？」共同作者沃伊奇克說：「這些問題我們只能透過實驗考古學來解答。這就像回答巨石陣怎麼建成，直接召集 200 個人，給他們一些繩子和一塊大石頭，然後讓他們嘗試拉著它在索爾茲伯里平原（Salisbury Plain）上走。這就有點像我們現在正在做的事。」（註：索爾茲伯里平原位在英格蘭南部，即巨石陣的發現地）

• Scientists unlock mysteries of world’s oldest ‘computer’
• Scientists unlock the ‘Cosmos’ on the Antikythera Mechanism, the world’s first computer
• Scientists may have solved ancient mystery of ‘first computer’
• Ancient ‘computer’ may have used bejewelled rings to model the cosmos
• A Model of the Cosmos in the ancient Greek Antikythera Mechanism

（本文由 地球圖輯隊 授權轉載；圖片來源：達志影像）