两千年前的“计算机”

2014-04-03 04:39大脸兔
学苑创造·B版 2014年2期
关键词:西拉帕斯卡古希腊

大脸兔

你是否相信,右图这件锈迹斑斑、奇形怪状的物品,价值甚至高于达·芬奇的名作《蒙娜丽莎》?近年来科学家们的研究表明,它的存在可能将改写历史。它,就是神奇的安蒂基西拉机器。

沉船上的奇怪物体

“安蒂基西拉机器”因被发现于希腊荒岛安蒂基西拉附近而得名。1900年,一艘沉没了两千多年的古代货船在这里被打捞出水。在这艘船上,除了珠宝、钱币、雕像等古代珍宝以外,考古学家瓦莱里奥斯·斯泰斯还发现了一个齿轮一样的青铜物体,它被装在一个木头箱子里,看上去像一台复杂的机器。

这究竟是个什么东西?专家们都说不清楚。后来他们又找到了82块该物体的残片,上面刻有精细的刻度和奇怪的文字,似乎表明它确实是一件机械装置。可类似的金属齿轮传动装置直到14世纪的文艺复兴时期才出现,公元前就沉没的船上怎么会有这样的东西?

世界上最古老的计算机

1959年,英国科学史家德里克·普赖斯提出了一个大胆的假设:安蒂基西拉机器是一台用于预测天体运行的机械计算机!

这一假设不可避免地遭到了众人的嘲笑。要知道,有史料记载的第一台机械计算机是在1642年由天才科学家帕斯卡制造的,而且由于当时的机械加工技术不高,做不出足够精密的齿轮,帕斯卡制造的50多台计算机都不大好用。公元前的古希腊人,就能有如此高超的技术水平?

但普莱斯并没有因嘲笑而气馁。由于安蒂基西拉机器已经严重锈蚀,普莱斯就用X光机探查其内部构造,发现里面有至少30个齿轮。

1983年,普莱斯带着研究未竟的遗憾离开了人世,但就在这一年,对安蒂基西拉机器的研究出现了转机。伦敦科学博物馆馆长迈克尔·莱特发现了一件公元6世纪的拜占庭式日晷。它有一个简单的齿轮构造,能指明月亮和太阳的位置。由于拜占庭文化与古希腊有着密切的渊源关系,这件古代机械残骸无疑为普莱斯的假设提供了有力的旁证。莱特决定继续普莱斯的研究,对安蒂基西拉机器进行复原,希望由此得知它的用途。

又经过二十多年的努力,专家们终于探明了安蒂基西拉机器的构造,证实它确实是一台不折不扣的手摇齿轮计算机,而被解读出的铭文则表明,它正是用于天文方面!

“超越时代一千年”的科技水平

近年,科学家们用最先进的成像技术,再现了这台神奇机器的三维全貌:它由至少37个齿轮组成,精密程度超过了18世纪的时钟。它的青铜部件被装在一个木头盒子里,盒子正、背面有不同的刻度盘,侧面有一个手柄,通过手柄转动刻度盘到某一个日期,就能显示那一天太阳、月亮在黄道十二宫中的位置,以及月亮的圆缺状态、是否有日月食发生等。此外,它还能显示古希腊人已知的水、金、火、木、土等五大行星的运动状态,甚至能进行加、减、乘、除等运算——一千六百多年后的帕斯卡计算机,还只能进行加减运算而已。

更令人惊异的是它体现出来的天文知识,很有可能是建立在“日心说”的基础之上——这一宇宙理论直到1400年以后才打败“地心说”,被人们广为接受,伟大的科学家布鲁诺和伽利略为了推广这一理论,还遭到了严酷的迫害。

更多的谜团

如此先进的机器,真的是古希腊人制造的吗?机器上的铭文表明,它制造于公元前150年左右。据推断,装载它的货船是从古希腊罗得岛港口出发的,而那里正是那个时代的天文研究胜地,古希腊哲学家波塞多尼欧斯曾在那里开设学校。古罗马政治家、波塞多尼欧斯的学生西塞罗提到过,波塞多尼欧斯曾发明了一种设备,从西塞罗的描述来看,这种设备与安蒂基西拉机器十分相似。

可更多的谜团随之而来:这么高超的制造技术不可能凭空出现,然而无论是从史书记载还是在考古实践中,都没有发现相关的资料;制造精密齿轮必须具备车、钳、铣、刨等机械加工工具,但至今也找不到古希腊人使用过它们的证据。因此,这些技术是怎样发展而来?同时代有没有类似的其他机器?如果有,它们为什么失传了?这些都是未解之谜,以至于有人认为安蒂基西拉机器是外星人“赠送”给地球的“礼物”。

不过更多的研究者相信,还有其他的“安蒂基西拉机器”沉睡在不为人知的角落里,等待人们去将其“唤醒”。到那时,我们对古代世界的文明水平,也许会有一个新的认识。

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