史前也有計算機?國際權威期刊《自然》公開認證


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史前也有計算機?國際權威期刊《自然》公開認證


今天,我們來聊聊史前計算機。

對,你沒有聽錯,史前·計算機。

準確來說就是:公元前150年古希臘人用青銅製造的已知的人類第一臺模擬計算機。

這臺機械的名字叫做:“安提基特拉機械”

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定義這個機械為模擬計算機,聽起來雖然有點天方夜譚,像是地攤文學的做派。

但事實上,下這個定義的是科技界的殿堂級刊物《Nature》,關於這個機械的研究,《Nature》曾發表過兩篇論文,分別是2006年和2008年。

第一次說:機械的用途終於被破譯了;

第二次說:等等,機械似乎還有更神秘的用途……

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一個高高在上的殿堂級科學刊物,就像是這個機械的迷妹一樣,簡直是在做明星跟蹤報道……

不僅僅科技界,藝術節對這個機械的迷妹態度簡直更瘋狂,我們看下面這段話:

該機械是如此的非凡,而且是僅此一件。這個設計是美麗的,其天文週期極為精準。這個機械的設計會讓所有人驚掉下巴……

在歷史性和稀缺性的價值上,我必須承認這個機械比《蒙娜麗莎》還有價值。

《蒙拉麗莎》最近一次估值是達芬奇同期畫作《救世主》被拍賣以後,《救世主》拍出了近10億美金的天價,因此估算《蒙拉麗莎》應該價值30億美金以上,這麼算下來,這個機械差不多能值50億美金吧。

好了,言歸正傳,我們接下來先聊聊這個機械的一些背景資料。

為什麼叫安提基特拉機械?

安提基特拉是克里特島與希臘半島之間的一個小島,這個小島正好處在從波斯到羅馬的航道上(也就是今天土耳其到意大利),在公元前150年,羅馬人已經崛起,這裡是羅馬共和國與外界溝通的繁忙航道。

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繁忙航道上的小島,自然就成了水手們的噩夢,但凡哪天眾神發怒,狂風、巨浪就會將船隻拍沉在小島海岸線的礁石上……

果不其然,公元前150年,一艘載滿珍寶的羅馬船,就在安提基特拉海域遇難了,我們的這個史前計算機就在這批珍寶當中。

2000年後,1900年,漁民發現了這處沉船,報告希臘政府,希臘政府於是從中打撈上無數的青銅雕刻、大理石雕等等寶藏,而根據打撈潛水員回憶,他們剛剛打撈器這臺史前計算機的時候,誰都不知道這是什麼,他比同時期出土的任何裝置都要複雜。

由於它是青銅製成,在海底泡了2000年後,脆弱的就像拿破崙蛋糕一樣,一碰就碎,所以,我們現在看到的機械是這個殘缺的樣子。

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1900年代,建立現代計算機理論的馮·洛伊曼還剛剛從孃胎裡出來,這個超越當時人類理解範圍的機械,自然被束之高閣。

機械的結構?

但是,這個機械內部究竟是什麼結構呢?直到1950年代,人類擁有了X光技術,科學家才得以窺見這個機械的內部。

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原來這件神秘的“藝術品”比原先想象得要複雜幾萬倍,它根本就是一件精密儀器,它內部的齒輪結構不少於30個,存在一些列的連鎖設計,這些設計背後有非常巧妙的機械算法。

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2100年前,古希臘工程師們就懂得“小型化”,將這個機械設計在了一個大約高40釐米、寬20釐米、厚10釐米的盒子中,它似乎在正背面一共設計了3個錶盤,側邊有一個搖臂提供機械動力,正面的錶盤上還刻滿了文字,大概2000多字,似乎是它的使用說明書。

它的設計理念,齒輪算法已經遠遠超越後世1600年後的“天文鐘”,達到了20世紀初級計算機的水平。今天的瑞士宇舶表的研發總監馬蒂亞(Buttet Mathias)都說:“他包含現代製表業中沒有的巧妙功能”。

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天文鐘

但是,這麼巧妙的儀器,它究竟有什麼作用?

這個問題,科學家們有研究了50多年。

這50多年間,各種猜測層出不窮,由於它是在海船上被發現的,研究者就很容易將它和我們上期分享的那些“穿越時空”的古地圖相結合,於是,曾經很多人試圖論證它是一個“遠古GPS”,正是在這臺設備的幫助下,讓古代海員們能夠通過星象進行“模擬衛星定位”,記錄下自己準確的位置,從而畫出和GPS一樣精確的海岸線圖形。

這個推測方向看似合理,但卻是科學家們走了50年也走不出來的死衚衕,按照這個思路研究,50年間,研究結果和推測之間總是似是而非。

直到2006年,《nature》發表了論文,徹底換了一個思路,研究者們走出了這個死衚衕——《nature》研究成果告訴我們——大膽一點,它是一個計算機,是存在輸入、計算、輸出三個功能的,而非單純的觀測儀器。

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你看,如此這般,《Nature》一頓復原操作以後說:

儀器被裝載一個長方形的盒子裡,前後都可以顯示數據:

1,前面較大的錶盤顯示的是根據埃及太陽曆計算的一年365又1/4天(沒錯,和今天的太陽曆一毫不差);

2,內圈較小的錶盤顯示的是黃道十二宮;

3,通過轉動手柄,指針上的小球就會自轉、公轉,並精確的顯示出一年中太陽、月亮的確切位置,黑白小球則顯示了當天的月亮圓缺;

4,為了保證其精確性,無論選擇一天或一年機器背面的錶盤上都顯示著月球的更詳細信息;

5,背面另一個轉盤則顯示著日食、月食的信息;

6,手柄用來控制輸入的時間,轉動手柄,未來的天象就會隨之被計算出來,最終隨著指針轉動,顯示出需要觀測的週期中,地球、月球位置,月球圓缺狀況,月食、日食情況這幾個詳細信息。

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目前,這是最權威的推測,根據這些推測,安提基特拉機械也就被複原了出來。答案似乎已經揭曉,這是一個計算天文數據的古代計算機。

但是,這個答案似乎過於空洞,這就是這臺史前計算機的全部功能嗎?

如果不用於航海,他被設計的如此便攜,意義又在那裡呢?

地月位置、月相、日食月食,這些“欽天監”的機密數據,為什麼要用一臺便攜設備來承載?為什麼不設計更容易觀測、更準確、也更便於製作的大型機械?這些只需要極少數人掌握的功能被濃縮在這麼精湛的一臺機器裡又什麼實際作用呢?

古希臘人精心製作一臺史前計算機僅僅為了炫技嗎?

面對這些疑問,又研究了兩年後,2008年《nature》再次發聲了:等等,這臺機器似乎還可以追蹤包括金星在內的某些行星的軌跡和位置,它似乎還和占星術有關……

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研究到這裡,安提基特拉機械的研究熱突然降溫,《nature》扔下半句話後,就再也沒有下文了,似乎一切關於安提基特拉機械的研究突然轉入了秘密之中。

官方的聲音沉默了,民間的猜測就爆發了

有人堅信這是一個航海儀器,它可以通過預測月球的詳細數據告訴水手們潮汐的情況、風向的情況。

還有人說,官方的沉默是因為他們用這臺計算機發現了占星術的“科學”,這是一臺用來“預測未來的占星計算機”,官方肯定是將這個機械占卜出來的大事件比對到歷史中,發現竟然是一一對應的,然後,面對著“鐵證如山”的宇宙宿命論,官方只好選擇沉默。

好了,我們先不要被這些猜測干擾,我們沿著探尋史前高等文明的思路來問一個最樸實的問題。

這個機械就竟是誰發明?為誰?又為了什麼目的而發明的呢?

另外,這些齒輪的機械算法是讓今天的工程師、數學家都大吃一驚的巧妙設計,我們看著上面的希臘文說明書,就一定能肯定是2100年前的古希臘人發明、設計者了這個機械嗎?還是說古希臘人只是按說明拼裝樂高的組裝者?

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這個機械從工程、數學、天文等等角度來看都太高等了,完全超越了2100年前的人類科技水平。這點毫無疑問。

如果,我們換一個思路,這個機械就是沒有什麼實用價值,它就是一個樂高,就是一個老師發給學生拼裝、學習、理解知識的教具呢?

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這樣,前面的疑問都解開了。

古希臘人是學生,安提基特拉機械是一個教具,一個來自史前高等文明、來自上期猜測的“海人”的教具。2100年前的希臘,那還是一個人類沒有發明紙張,仍然在為文字載體犯愁的年代,如何最有效的向人類傳輸大量知識?當然是一個濃縮各種知識精華的教具啊。

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也許這個安提基特拉機械正是亞特蘭蒂斯的遺物,正是史前高等文明暗中點撥人類的教具。這個教具最優秀的學生,正是目前官方鎖定的教具“製造者”——阿基米德。

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而根據西塞羅的記載,阿基米德手上至少還有兩個比這更加先進的教具,一個渾天儀,一個是太陽系儀,安提基特拉機械復原前,西塞羅的記載只是傳說,因為按他的描述,這兩個儀器已經遠遠超越當時的科技。

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而安提基特拉機械後,我們似乎看到了希臘先賢們,坐在廣場上、陽光下,像一個認知初開的孩子,好奇的擺弄著“教具”的樣子。

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人類的科技從這裡萌發了。


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