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安蒂基希拉装置：2100年前的计算机
人类最古老的天文计算机，能准确预测太阳系主要行星的运行，可能采用了“日心说”理论，其精密复杂程度超乎想象
1901年，一群希腊海绵捕捞者由北非传统渔场返航，突如其来的风暴让他们偏离航线，漂流至克里特岛北部的安蒂基希拉岛（Antikythera island）。无意之中他们发现了一艘古罗马沉船遗骸。在大量的珍器中，掩埋着一些神秘的青铜碎片。一百多年以来，人们对它的身份众说纷纭，莫衷一是， 暂时将其命名为安蒂基希拉装置（Antikythera Mechanism）。
直到今天，科学家将这些碎片重整组合，通过电脑还原了它的三维图像，并通过X光层析技术（CT技术）处理分析其细部特征，研究结果异常惊人：这是人类最古老的计算机，至少诞生于2100年以前。有关的科学史甚至可能因它的发现而改写。
1901年，一群希腊海绵捕捞者由北非传统渔场返航，突如其来的风暴让他们偏离航线，漂流至克里特岛北部的安蒂基希拉岛（Antikythera island）。无意之中他们发现了一艘古罗马沉船遗骸。在大量的珍器中，掩埋着一些神秘的青铜碎片。一百多年以来，人们对它的身份众说纷纭，莫衷一是，暂时将其命名为安蒂基希拉装置（Antikythera Mechanism）。
直到今天，科学家将这些碎片重整组合，通过电脑还原了它的三维图像，并通过X光层析技术（CT技术）处理分析其细部特征，研究结果异常惊人：这是人类最古老的计算机，至少诞生于2100年以前。有关的科学史甚至可能因它的发现而改写。
像18世纪机械钟表复杂
这一发现引起了西方主流媒体的关注。7月31日，《自然》杂志刊发了托尼·提斯（Tony Teeth）等人的论文，详细阐述了安蒂基希拉装置的细部特征及其核心工作原理。
安蒂基希拉装置碎片共有82块，其中7个大块（A-G），75个小块（1-75）。复原成的三维模型，至少由30个齿轮构成。前任伦敦科学博物馆技术工程师麦克·赖特甚至说它至少由72个齿轮构成。它的构造，像18世纪的机械钟表那么复杂；而它的体积，却不过一本《牛津词典》大小。
三个大的圆盘是这台“钟表”的主要结构：一个靠近“钟表”面的前圆盘，两个靠近“钟表”背的后圆盘。前圆盘又由两个同心圆组成。大圆上标有刻度，代表埃及历法中的365天。小圆上的刻度则代表十二宫图的分布。这些圆盘可以转动来调整误差（一年的实际时间约365.25天），比如，每4年将圆盘转回一天以求弥补误差，以求最精确纪年效果。
靠下的后圆盘同样是个圆形螺旋，分刻223段，代表沙罗周期（Saros cycle）的约18年11天8小时。它的上面同样附加一个小盘，代表3倍沙罗周期约54年。沙罗周期是预测日蚀、月蚀的重要基础。通过这个结构，安蒂基希拉装置可以预测未来19年太阳和太阳系主要行星的准确位置。当然，还包括它们的特殊状态，比如日蚀和月蚀。
靠上的后圆盘不是圆，而是一个圆形螺旋结构。每一条旋代表一个默冬周期（Metonic cycle），刻有47格，代表默冬周期19年的235个月数。
值得注意的是，它的里面还有一个较小的圆盘，被分为4等分。起先，人们以为这应该是代表卡里皮克周期（Callippic cycle）中的76年(一个卡里皮克周期等于4个默冬周期)，这种猜测是基于两个周期对于历法核算的重要性。但由于年代久远，很多字体残缺不全，朦胧难辨。
2008年7月，一个由美国、英国、希腊合作的针对性研究项目通过X光层析技术看到这个小盘子上刻有“Olimpia”字样。紧接着，研究人员还在上面发现了数个古希腊运动会的名字：Isthmia、Nemea、Pythia、Naa。还有一个运动会的名称至今尚无法辨明。
从整体结构来看，这台“字典”大小的装置更接近于一台天文仪器。研究者托尼·提斯说：“设计者的真实意图，我们毫无所知。但他的作品光彩夺目。我们只能钦佩制造者。但我不知道为什么奥运会记时会出现在这里。”
在所估计的30个齿轮之间，研究者认为，应该有数量可观的转轴和传动带，用来将这些独立精巧的轮子互相结合，以维持整体运转。但是在考古过程中并没有找到这些缺失的转轴和传动带。研究人员猜测可能它们已经腐蚀殆尽。
采用了“日心说”理论？
研究人员称，这个仪器的发现，让人们对古希腊世界有了新的认识。古希腊是一个以哲学、文学、天文学等著称的国度。而对于它的技术和制造术，人们听到的少之又少。
来自英国加的夫大学的埃德蒙德（Mike Edmunds），是安蒂基希拉项目的主要负责人。2006年他在接受《生活科学》杂志采访时说：“这样的仪器独一无二，设计精美，与天文学紧密结合，甚至它使用的天文学本身就是准确无误——在公元前150-公元前100年的时候。我觉得它的价值不亚于《蒙娜丽莎》。”
2008年7月31日，《纽约时报》以《早期天文学“计算机”技术很复杂》为题报道，强调它的独特意义：“科学史学家说，如此设计精巧、做工精致的仪器，在它诞生之后的1000年间，也没有出现能够和它媲美的。”
事实上，它之后的1000年，并没有人制造类似的仪器。科学家至今无法解释，如此精良的技术，怎么会如此迅速而神秘地失传。
安蒂基希拉装置可能是在位于希腊西北部或西西里的叙拉古制造的。叙拉古是著名数学家阿基米德的故乡。在制造安蒂基希拉装置时，罗马人已经控制了希腊的大部分地区。美国历史学家亚历山大·琼斯（Alexander Jones）说：“很多人一定会将这个装置与伟大科学家阿基米德联系在一起，他生活在安蒂基希拉，公元前212年去世。但这个装置最有可能是在他死后多年制造的，它应该与可能由阿基米德发明的一系列科学仪器有关，或者说是在它们的基础之上制造的。”
同是安蒂基希拉项目的研究者马丁·艾伦（Matin Allen）说：“为什么我们认为它如此重要？因为它为我们打开了一扇窗户，揭示了古希腊一些不为人知的天文学知识。”
研究人员发现，该仪器在设计时甚至将月球的椭圆形轨道考虑在内，并预测由此引起的月球运动的“不规则状态”。而且该仪器能够将太阳系的恒星与行星的位置关系准确地表示出来,这与“地心说”的地球在中心，其他星球以完美的圆绕地球运动的学说矛盾。所以它采用的学说很有可能是“日心说”，而非“地心说”。这比哥白尼提出“日心说”要早一千六百多年，比布鲁诺因支持“日心说”而被教会烧死要早一千七百年。“基于安蒂基希拉装置所运用的天文学知识基本正确，我们有理由相信‘日心说’在当时就已经有了广泛的接受人群。只是，在罗马帝国的扩张和教皇势力的膨胀之下，人们又开始对地心说坚信不移。”雅典大学研究人员萨默斯说，“安蒂基希拉装置可能因此改写古代天文史。”
不过，能否确定安蒂基希拉仪器采用“日心说”，目前尚无定论。该项目的研究工作仍在继续。研究人员表示，将随时公布他们的最新发现。
【南方周末】本文网址：http://www.infzm.com/content/16108 |
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