最古老的「計算機」解密古希臘人如何預測星象

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 20 日 0:00 | 分類 科技趣聞 , 網路趣聞 Telegram share ! follow us in feedly


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)

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;圖片來源:達志影像)