解碼兩千年前的“計算機”

編譯 吳青

安提基西拉機器（復原模型）

1901年，在希臘的安提基西拉海岸上，人們發現了公元前1 世紀古羅馬時期一艘沉船的船骸，在其中發現的一個后來被稱為“安提基西拉機器”的裝置尤其令人驚訝。

一個驚人的發現

兩千年前有計算機？

今天，已有兩千年歷史的安提基西拉機器只留下已分裂為82 個零碎部件的30 個銅齒輪。在海底躺了漫長歲月后，這些發綠的銅片遠遠看去就像是表面有霉斑的巖石。但近看由這些零碎部件歸位復原成的安提基西拉機器，你會感到無比驚訝。雖然銹跡斑斑，但該機器呈現的卻完全是現代技術：它的齒輪上的三角形輪齒非常規整，因此這些齒輪簡直就像是現代鐘表內部的齒輪；它的一個被劃分了度數的銅環，簡直就像今天學生使用的量角器。

在組成安提基西拉機器的零碎部件出土后的幾十年中，學者一直無法解讀它們。直到20 世紀70～90 年代，科學家對這些部件進行了多次X 射線成像，并且將它們復原為安提基西拉機器后，才意識到該機器的作用很可能是展現太陽、月球和行星運行軌跡的。一名調查人員當時驚呼：這不就是古希臘的計算機嗎？

但實際上，對這些X 射線成像進行準確解釋的難度很大。換句話說，調查人員當時的結論并不讓人信服。因此，安提基西拉機器漸漸被專業人士遺忘。與此同時，也有一些人說，安提基西拉機器來自一艘外星飛船。但科學家指出，這純屬謬論。

安提基西拉機器所屬船骸打撈現場

安提基西拉機器剛被打撈出來時的照片

安提基西拉機器（局部）

一種可能的解釋

它其實是一種天象儀

直到2006 年，這部古代裝置再度引起學界廣泛關注。這一年，研究人員對該機器的零部件進行CT 掃描，揭示了該機器內部機制的更多細節，還發現了該機器上隱藏的銘文。這個結果再次激發了研究人員對安提基西拉機器的興趣。

安提基西拉機器的大小和一部座鐘差不多。在該機器的零部件上發現的木屑表明，該機器當初可能被置于一個木盒中。這個木盒正面有圓形“鐘面”，并且至少有7 根指針。木盒側面有轉柄，轉動它能讓指針轉動。隨著轉柄的轉動，一系列互鎖的齒輪驅動指針以不同的速度轉動。研究人員認為，這些指針指示的并不是小時和分鐘，而是天體時間：其中一根指代太陽，一根指代月球，另五根分別指代肉眼可見的水星、金星、火星、木星和土星。一個旋轉的銀黑色寶石珠指代月球的相位。銘文說明的是與某個日期對應的天體起落。

木盒背面也有兩個撥號系統，其中每個都有一根指針在各自的環形槽中轉動。這些指針看上去就像是老式唱機的唱針。研究人員推測，其中一個撥號系統的作用是充當日歷，另一個撥號系統則顯示日食和月食的時間。如此看來，安提基西拉機器就是一部天象儀。

從內部銘文來看

古希臘人可能懂會合周期

研究人員一直試圖解讀在安提基西拉機器內部隱藏的銘文，尤其是想了解該機器遺失的部件，其中一部分部件可能已損毀，另一部分則可能仍然在海底。雖然該機器的指針全都不見了，但有專家稱銘文表明每根指針上可能都有一個小小的彩色寶石珠，其中紅珠代表火星，金珠代表太陽。另外，推動指針的一些部件也不見了，這導致專家對這些部件怎樣移動有爭議。

科學家已經解讀了安提基西拉機器上的銘文

安提基西拉機器復原結構圖

安提基西拉機器復原面板

因為行星環繞太陽運行，所以從地球上看去行星就好像是在天空中前后移動。古希臘人把這種運動解釋為“旋回”：一些小圓軌跡疊加在一個大圓軌跡上。一位對安提基西拉機器進行了長期研究的專家推測，該機器通過一系列小齒輪環繞較大的齒輪運動來模擬旋回。雖然有一些同行認為這個推測超出古希臘人的能力范圍，但該專家表示他將發表相關證據來支持自己的這一推測。不過，至今尚未看到該專家發布的證據。

在2016年的一項研究中，專家認為，安提基西拉機器正面銘文中提到了古希臘人計算的火星和金星的會合周期，分別為462 年和442 年。因為古希臘人相信地球是太陽系的中心，所以他們追蹤行星兩次回到從地球上看到的夜空中同一位置之間相隔的時間，即會合周期。為了與他們的地心論符合，古希臘天文學家認為行星的運動方式很復雜，有時候行星會以團團轉的方式運行，最終回到同一位置。這便是古希臘人提出的旋回。

它可能并非唯一

最早的天象儀比它還早

銘文也暗示了安提基西拉機器的制作地點。一位銘文專家說，安提基西拉機器的日歷中采用了古希臘西北部科林斯人使用的月份名稱，一個轉盤上標注了奧運會等重要賽事的舉辦日期，其中多項賽事的舉辦地點都是位于南方的羅德斯島。因此，安提基西拉機器有可能來自羅德斯島，后來被船運到北方。他還說，古希臘哲學家波西杜尼斯在羅德斯島上有間作坊，安提基西拉機器有可能正是在那里制作的。據古羅馬政治家和史學家西塞羅記載，公元前1 世紀，波西杜尼斯制作了一臺天象儀。從這一記載來看，安提基西拉機器與這臺天象儀很相似。

古希臘人制作天象儀的時間可能比公元前1 世紀還早。西塞羅提到的由阿基米德在公元前3 世紀制作的銅機器，它很可能是一臺天象儀。有專家指出，巴比倫人在公元前205 年最先提出旋回周期的概念，隨后此概念流傳開來。當時羅德斯島的天文學家希帕克斯可能算出了包括安提基西拉機器在內的天象儀的數學機制。事實上，希帕克斯善于融合巴比倫人的數學預測與古希臘人的幾何理論。

推測不等于事實

古人怎樣制造它仍需探索

中國古代也有復雜的鐘表裝置

2021 年，一個團隊結合巴比倫天文學、柏拉圖學院數學和古希臘天文學理論，對安提基西拉機器的運作原理提出了被認為是迄今最合理、同時完全支持安提基西拉機器是天象儀這個推測的理論。

但推測不等于事實。如果古希臘人真的采用了像安提基西拉機器這么復雜的裝置來展現科學知識，那么該機器就向我們展示了古希臘人的宇宙觀。他們或許已經意識到大自然是有運行規律的，而這種思路正是現代科學觀的根基。從這個意義上說，如果古代機械師真的采用安提基西拉機器之類的裝置來模擬天體，那么他們就是天文學理論的最早提出者之一。

一些研究者至今都不認可安提基西拉機器是天象儀的說法。他們的理由是，如果該機器真的是天象儀，那么根據其表面布局（前提是其表面布局正如贊同該機器是天象儀的人所推測的那樣），其核心僅25 毫米寬的空間內必須聚集一系列非常規整的中空同心圓管?，F代機械師采用車床能精確制造這樣的圓管，但2000 年前的古希臘人可能擁有現代車床技術嗎？這種可能性很小。不過，采用古希臘人的方法，是否也能得到如此規整的圓管？科學家仍在進行這方面的研究。