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科学家成功复现2000年前世界首台计算机工作原理

发布时间:2019-03-28 20:23:13

著名科学家乔·马扎特在《天堂解密》一书中详细介绍了古希腊计算机——安提基特拉装置(Antikythera)的相关情况。安提基特拉是一种由无数复杂的齿轮系统所构成的神秘计时装置,它是于100多年前在一艘希腊沉船的残骸上被发现的。安提基特拉明显是1800多年前的物品,其神秘之处就在于当时希腊人是如何制造出如此精密的仪器的,而且关于这种仪器的历史记录似乎也都神秘消失了。种种神秘极大地引起了人们对它的兴趣。马扎特还介绍了在过去一个世纪中科学家和工程师们是如何致力于安提基特拉的研究的。这是一个引人入胜的科学之谜解密故事,其中充满了竞争与计谋。如果说这本书还存在某种不足的话,那就是其中缺乏清晰的插图来说明齿轮是如何组合以及安提基特拉具体是如何工作的。科学家们还展示了安提基特拉实物模型的工作机制,该模型是由迈克尔·赖特负责制作的。
 
1900年复活节期间,一群希腊海绵捕捞者由北非近海的传统渔场返回罗得岛附近的家乡瑟梅岛,途中忽然遭到风暴的袭击。他们被吹得偏离了航线,后来终于在克里特岛西北岩石遍布、几乎无人居住的小岛安提基特拉觅得避风的场所。他们想捞些海绵,却在无意之中惊奇地发现了一艘大船的遗骸。在这些渔民看来,这艘古代沉船尽管装有许多货物,但最吸引人的物品却是一大堆青铜和大理石雕像。他们向当局报告了这一发现,并于11月,同几位考古顾问一道返回安提基特拉。清理沉船的工作一直延续到1901年9月。在发掘完毕将近8个月之后——这些文物在水下经历了漫长的岁月,因此,清理上面的凝结物既费时又费力一一他们从这些物品中,找到了一些刻有希腊铭文的青铜碎片。不久后,又发现了一些残片。至此,一套完整的齿轮终于展现在人们面前,其中的几只齿轮还带着文字。
 
但到了1951年,科学家们的研究有了重大进展。这一年,美国耶鲁大学的德雷克·德·索拉·普赖斯教授对安提基特拉之谜产生了兴趣。在此后的20年里,他借助X光照相术,对这件物品进行了长时间的缜密研究。结果,这项研究使他得以重新组装那些残片,从而发现了这件装置的真正用途。原来,安提基特拉装置是一台计算太阳和月亮日历的计算机。主轮转动一圈等于一个太阳年,较小的齿轮则显示太阳和月亮以及最重要的恒星上升时的位置。这些齿轮都放置在一个木箱内,打开箱子的几扇小门,便可以看到里面的奇妙装置。这个装置并非船长使用的航海器具。同那些雕像一样,它大概也是货物的一部分。
 
在安提基特拉的这一发现为某些引人入胜的文字线索提供了明显的证据,表明这一时期的希腊科学家已在使用这类复杂的机械作天文实验。安提基特拉船舶沉没后仅过了几年,罗马的律师西塞罗(公元前106—43年)便写道,他的友人兼导师、哲学家波塞多尼奥斯已于“最近制作了一架地球仪,在转动的时候,它便能展示白天和黑夜时太阳、恒星和行星在天空中运行的情况,恰如它们真的出现在天空一样”。他还提到,此前伟大的阿基米德也设计了一个模型,能够“模拟天体的运动轨迹”。有人甚至认为,在那艘沉船中发现的那台机械就是阿基米德制作的。
 
安提基特拉装置为后人了解古希腊技术带来了无穷无尽的启示。同样,带齿轮的日历虽然不那么复杂,但从大约公元1050年起,也已开始为伊斯兰世界所熟知。天文学家阿布·赛义德·西伊兹设计过这样一种历书,它能同黄道带的标记相对照,记录月相和太阳的运行轨迹。这类装置是欧洲中古时代天文钟的原型。这类复杂装置曾一度被认为是很久之后才出现的产物。现在,正如德雷克·索拉·普赖斯教授所断定的那样,在安提基特拉的发现“要求我们彻底地重新考虑我们对古希腊技术所持的态度。有能力建造该装置的人,可能已经建造了他们想建造的几乎任何东西。希腊人确曾掌握这些技术,但这些技术并没有像宏伟的大理石建筑、雕像和频频复制的文献作品那样流传至今”。


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