安提凱希拉裝置未解之謎
2023-03-23 15:10:22
根據百度百科記述：安提凱希拉裝置（Antikythera Mechanism）是一種1901年於希臘安提凱特拉島上的一艘古船殘骸中被發現的隨船靜默2100餘年的鐘形裝置。該裝置由一系列可以被控制的銅質齒輪（超過30個）、曲柄和刻度盤組成。那麼這傢伙到底有什麼用呢？百餘年後，科學家終於在現代先進技術輔助下，揭開它驚人謎底——這座名為「安提凱希拉裝置」的裝置竟然是一臺兩千年前的超級天文「計算機」，天文學家計算天體運行周期的工具，它的先進性在其製成後千年間無人超越。
安提凱希拉裝置（Antikythera Mechanism）
1900年，鉛灰色的天空籠罩四周，環繞身邊的深色水流，隨著遠處風暴的臨近而顫慄。此時地中海一帶的愛奧尼亞海，躲藏在土地貧瘠，人煙稀少的安提凱希拉島海岸，等待暴風雨過去。船長迪米特裡奧斯∙康德斯想把等待的時間利用起來，所以指令潛水員潛下水去，看看能找到什麼樣的海綿。片刻之後潛水員返回船身，激動得喋喋不休，因為這次潛水員找到的不是海綿。康德斯船長認為潛水員一定是因為二氧化碳中毒，才會這樣語無倫次。他自己也潛下去看個究竟，結果發現的東西令世人震驚。
此次發現中最主要的部分就是名為"安提凱希拉裝置"的這堆脆弱且被腐蝕了的綠色青銅碎塊。出人意外的是，此裝置被拆分後是一堆機械部件，其中大多是齒輪。此設備構建之複雜令人驚嘆。起初，人們以為它是一座鐘，但是上面發現的希臘銘文顯示，它實際上是一種前所未有的精密星盤，用於預測日食，月相和行星的位置。它是如此精巧，所有已知的事實告訴我們安提凱希拉裝置的出現與其年代非常不相符，整整領先了一千年。
被稱為安提凱希拉沉船的這艘船隻記載於公元前一世紀，而安提凱希拉裝置的日期起始於之前的一個世紀。根據廣為流傳的故事版本，那個時期地球上並沒有人有足夠的天文知識和機械技術來建造這一設備，只有一千年以後才會出現。有些人認為安提凱希拉裝置就是時空旅行，外星人來訪或者亞特蘭蒂斯島存在的證明。
這臺裝置體積上與鞋盒一般大小，有木質的側面和青銅表面。正面處有兩大三小輸出轉盤。背後有三個同心圓的輸出轉盤。要操作這臺設備，需轉動側面的曲柄來帶動內置的30多個零件，其中有些是周轉齒輪。當兩個大轉盤周邊的指針掃過螺旋狀槽口，臂上的針便會進入槽口，這類似於留聲機的唱針跟讀唱片上的凹槽。通過預設選項，例如使用哪種日曆，再轉動側面的曲柄來選擇當前日期，就可以讀取以下信息：該年是否有奧林匹克運動會，下次的日食，月食發生的時間（可精確到日期和小時），十二星座在黃道的位置，月相，以及當時所知的五顆行星的位置等。
儘管我們已經了解到此裝置的一些作用，但仍然不能確定其真實用途。由於它是以青銅鑄造極易受腐蝕，可知不是用於海上導航。天文學家和佔星家可能也用不起。它也可用於教學。最大的可能便是為對其功能感興趣的富有羅馬人而定製，正如第一代蘋果手機的購買者想要擁有那些很酷的應用程式一樣。這艘沉船裡還裝載了其它價值貴重的物品，最顯著的是巨量的硬幣和一座伯羅奔尼撒人的青銅雕像，雕像的主人公是一位名叫埃菲比的傳奇英雄青年。
"這臺設備領先時代一千年，當時無人有知識製造類似的物品"，這樣的說法是否正確呢？它真的可以證明外星人，亞特蘭蒂斯島，或時空旅行者一定於此有關麼？與當時已知的其它機械設備相比，安提凱希拉裝置確實更為複雜，尤其體現在它是最早應用嚙合齒輪的裝置之一。不過與流行說法相反的是，它並不是最早的齒輪裝置。早在公元前2600年的印度，人們就開始用齒輪開門，提水，這要早於安提凱希拉裝置2500年。早在公元前四世紀，亞里斯多德就描述過齒輪的功能。100年後，亞歷山大港的狄爾尼索斯也曾運用齒輪製造了自動箭發射機槍。此外，希臘國家博物館裡也有那時周轉齒輪的例證。阿基米德在當時也有各種數學和機械上的發明創造。幾百年間，希臘的天文學家一直在研究天體運動。到了阿基米德的年代，安提凱希拉裝置上複製的動作已經為科學界所知。
安提凱希拉裝置（Antikythera Mechanism）還原圖
從青銅上的銘文我們可以得知該設備製造的時間和地點。覆蓋於背面的則是操作說明，如果你打開裝置，也能看到同樣的說明，分別包括了如何操作，各種日曆，並提及了各種天體的觀測記錄。銘文上的語言和術語，以及該裝置是發現於安提凱希拉沉船上的史前古物中，讓我們可以清楚了解它製造的日期和地點：即公元前二世紀中葉，於義大利的錫拉庫扎或者希臘的柯林斯。
我們尚未得知該設備的製作者是誰，但仍有些假設可供參考。一種假設認為，阿基米德雖逝世於該裝備完成前幾十年，但他的科學繼承者延續了他的工作，在他的發明基礎上製作了這個裝置。所以它可能是來自這一學派。另一種主導說法認為製造者是早期天文學家中最偉大的希帕科斯，他在自己的全盛時期完成此裝置的製作。值得關注的是，希帕科斯曾是設計數學模型來預測月球異常行動的第一人，而安提凱希拉裝置上的一個齒輪組恰好複製了這些計算指令。
大部分考古學家在"此裝置並非唯一，也非最早"這一觀點上達成一致。這取決於兩點因素，首先，由其設計之精細可推測它並非原型。第二，如此貴重和複雜的物品一般會採用批量製作的方式彌補設計成本。但為何我們沒有發現其同批產品呢？很可能因為它們是青銅製造，而青銅的可循環利用性和價值都很高。因為這個緣故，古代的普通青銅物件除了那些落入海裡而沒有被循環利用的，很少能留存下來。對考古學家來說，如果同時期還有其它的計算裝置，因為年代久遠沒有保存下來並不為人知，也是不足為奇的。
由於該裝置倖存的碎片太為脆弱，不便搬運，至今仍陳設在希臘國家考古博物館中。2005年，兩隊科研人員帶著設備來到雅典，完成了目前最高級的成像研究。其中，惠普公司的隊員完成了多項式紋理映射，並提取了銘文的高像素圖像，通過多種角度的採光來展示所有的細節。而一家名為X-Tek系統的公司從英國帶來了一架重為8噸的X光機BladeRunner，最終完成了電腦斷層掃描。該掃描是一種用切片製造3D圖像的程序。時至今日，關於該裝備內部結構和倖存銘文的抄本，我們都有了極為詳細的明細圖。
前幾年研究人員利用斷層掃描和高解像表面成像技術，閱讀了刻在齒輪上的文字。由於年代久遠，這些文字一直依稀難辨。成像技術讓研究人員看清了比之前多1倍的刻字。研究人員說，刻字含意與太陽和月球的運動有關，其中一組齒輪還記錄了月球的不規則運動方式。
由於月球運行軌道為橢圓形，月球在不同位置運行速度不同。研究小組負責人天文學家邁克·G·埃德蒙說，這個問題在千餘年後還困擾著偉大物理學家艾薩克·牛頓。
研究人員認為，裝置原有37個齒輪，前後鐘面各一個，可以安裝在長31.5釐米、寬19釐米、厚10餘釐米的木箱中。裝置是一個可運算的日曆，按一年365天計算，設計巧妙的是，它每4年還包括1個閏年。
「安提凱希拉裝置」不僅是天文日曆，它還計算著諸多天文周期。美國耶魯大學歷史學家德雷克·德索拉·普裡斯在20世紀70年代開始對「安提凱希拉裝置」進行早期研究。他認為，裝置原有31個齒輪，把陽曆和歷時19年的默冬周結合在一起。默冬周包括235個朔望月，經過一個默冬周后，月相開始重現於陽曆的同一個日子。
新研究發現，「安提凱希拉裝置」不僅能提供為巴比倫人所熟知的默冬周，還能給出使陽曆和陰曆統一的卡利巴斯周期，以及推測日食月食的沙羅周期。由於日食月食被古人認為是一種預兆，研究人員推測，計算沙羅周期可能是與舉行宗教活動有關。研究人員說，「安提凱希拉裝置」甚至還能充當天文年曆，顯示希臘黃道帶的主要星體和星座的升落，以及行星的位置。
