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安提凯希拉装置未解之谜

发布时间:2019-02-11 12:03:59
北京时间:2019-02-11 12:03:59

按照百度百科记述:安提凯希拉装置(Antikythera Mechanism)是一种1901年于希腊安提凯特拉岛上的一艘古船残骸中被发现的随船静默2100余年的钟形装置。该装置由一系列可以被控制的铜质齿轮(超过30个)、曲柄和刻度盘组成。那么这家伙到底有什么用呢?百余年后,科学家终于在现代先进技术辅助下,揭开它惊人谜底——这座名为“安提凯希拉装置”的装置竟然是一台两千年前的超等天文“计算机”,天文学家计算天体运行周期的东西,它的先进性在其制成后千年间无人超越。

安提凯希拉装置(Antikythera Mechanism)

1900年,铅灰色的天空笼罩四周,环绕身边的深色水流,随着远处风暴的临近而颤栗。此时地中海一带的爱奥尼亚海,躲藏在地盘贫瘠,人烟稀少的安提凯希拉岛海岸,等待暴风雨过去。船主迪米特里奥斯∙康德斯想把等待的时间操纵起来,所以指令潜水员潜下水去,看看能找到什么样的海绵。半晌之后潜水员返回船身,冲动得喋大言不惭,因为此次潜水员找到的不是海绵。康德斯船主认为潜水员必然是因为二氧化碳中毒,才会这样语无伦次。他本身也潜下去看个究竟,成果发现的东西令世人震惊。

此次发现中最主要的部门就是名为"安提凯希拉装置"的这堆脆弱且被腐蚀了的绿色青铜碎块。出人不测的是,此装置被拆分后是一堆机械部件,此中大多是齿轮。此设备构建之复杂令人惊叹。起初,人们以为它是一座钟,但是上面发现的希腊铭文显示,它实际上是一种前所未有的精密星盘,用于预测日食,月相和行星的位置。它是如此精巧,所有已知的事实告诉我们安提凯希拉装置的呈现与其年代非常不相符,整整领先了一千年。

被称为安提凯希拉沉船的这艘船只记载于公元前一世纪,而安提凯希拉装置的日期起始于之前的一个世纪。按照广为传播的故事版本,阿谁时期地球上并没有人有足够的天文常识和机械技术来建造这一设备,只有一千年以后才会呈现。有些人认为安提凯希拉装置就是时空旅行,外星人来访或者亚特兰蒂斯岛存在的证明。

这台装置体积上与鞋盒一般大小,有木质的侧面和青铜表面。正面处有两大三小输出转盘。背后有三个同心圆的输出转盘。要操作这台设备,需动弹侧面的曲柄来带动内置的30多个零件,此中有些是周转齿轮。当两个大转盘周边的指针扫过螺旋状槽口,臂上的针便会进入槽口,这类似于留声机的唱针跟读唱片上的凹槽。通过预设选项,例如使用哪种日历,再动弹侧面的曲柄来选择当前日期,就可以读取以下信息:该年是否有奥林匹克运动会,下次的日食,月食发生的时间(可精确到日期和小时),十二星座在黄道的位置,月相,以及当时所知的五颗行星的位置等。

尽管我们已经了解到此装置的一些作用,但仍然不克不及确定其真实用途。由于它是以青铜铸造极易受腐蚀,可知不是用于海上导航。天文学家和占星家可能也用不起。它也可用于教学。最大的可能便是为对其功能感兴趣的富有罗马人而定制,正如第一代苹果手机的采办者想要拥有那些很酷的应用程序一样。这艘沉船里还装载了其它价值贵重的物品,最显著的是巨量的硬币和一座伯罗奔尼撒人的青铜雕像,雕像的主人公是一位名叫埃菲比的传奇英雄青年。

"这台设备领先时代一千年,当时无人有常识制造类似的物品",这样的说法是否正确呢?它真的可以证明外星人,亚特兰蒂斯岛,或时空旅行者必然于此有关么?与当时已知的其它机械设备比拟,安提凯希拉装置确实更为复杂,尤其表现在它是最早应用啮合齿轮的装置之一。不外与流行说法相反的是,它并不是最早的齿轮装置。早在公元前2600年的印度,人们就开始用齿轮开门,提水,这要早于安提凯希拉装置2500年。早在公元前四世纪,亚里士多德就描述过齿轮的功能。100年后,亚历山大港的狄尔尼索斯也曾运用齿轮制造了自动箭发射机枪。此外,希腊国家博物馆里也有那时周转齿轮的例证。阿基米德在当时也有各种数学和机械上的发明缔造。几百年间,希腊的天文学家一直在研究天体运动。到了阿基米德的年代,安提凯希拉装置上复制的动作已经为科学界所知。

安提凯希拉装置(Antikythera Mechanism)还原图

从青铜上的铭文我们可以得知该设备制造的时间和地址。覆盖于背面的则是操作说明,如果你打开装置,也能看到同样的说明,别离包罗了如何操作,各种日历,并提及了各种天体的不雅测记录。铭文上的语言和术语,以及该装置是发现于安提凯希拉沉船上的史前古物中,让我们可以清楚了解它制造的日期和地址:即公元前二世纪中叶,于意大利的锡拉库扎或者希腊的柯林斯。

我们尚未得知该设备的制作者是谁,但仍有些假设可供参考。一种假设认为,阿基米德虽逝世于该装备完成前几十年,但他的科学担当者延续了他的工作,在他的发明基础上制作了这个装置。所以它可能是来自这一学派。另一种主导说法认为制造者是早期天文学家中最伟大的希帕科斯,他在本身的全盛时期完成此装置的制作。值得存眷的是,希帕科斯曾是设计数学模型来预测月球异常步履的第一人,而安提凯希拉装置上的一个齿轮组恰好复制了这些计算指令。

大部门考古学家在"此装置并非唯一,也非最早"这一不雅点上达成一致。这取决于两点因素,首先,由其设计之精细可猜测它并非原型。第二,如此贵重和复杂的物品一般会采用批量制作的方式弥补设计成本。但为何我们没有发现其同批产物呢?很可能因为它们是青铜制造,而青铜的可循环操纵性和价值都很高。因为这个缘故,古代的普通青铜物件除了那些落入海里而没有被循环操纵的,很少能留存下来。对考古学家来说,如果同时期还有其它的计算装置,因为年代长远没有保留下来并不为人知,也是层见迭出的。

由于该装置幸存的碎片太为脆弱,不便搬运,至今仍陈列在希腊国家考古博物馆中。2005年,两队科研人员带着设备来到雅典,完成了目前第一流的成像研究。此中,惠普公司的队员完成了多项式纹理映射,并提取了铭文的高像素图像,通过多种角度的采光来展示所有的细节。而一家名为X-Tek系统的公司从英国带来了一架重为8天文网吨的X光机BladeRunner,最终完成了电脑断层扫描。该扫描是一种用切片制造3D图像的程序。时至今日,关于该装备内部布局和幸存铭文的抄本,我们都有了极为详细的明细图。

前几年研究人员操纵断层扫描和高解像表面成像技术,阅读了刻在齿轮上的文字。由于年代长远,这些文字一直依稀难辨。成像技术让研究人员看清了比之前多1倍的刻字。研究人员说,刻字含意与太阳和月球的运动有关,此中一组齿轮还记录了月球的不规园艺则运动方式。

由于月球运行轨道为椭圆形,月球在不同位置运行速度不同。研究小组负责人天文学家迈克G埃德蒙说,这个问题在千余年后还困扰着伟大物理学家艾萨克牛顿。

研究人员认为,装置原有37个齿轮,前后钟面各一个,可以安装在长31.5厘米、宽19厘米、厚10余厘米的木箱中。装置是一个可运算的日历,按一年365天计算,设计巧妙的是,它每4年还包罗1个闰年。

“安提凯希拉装置”不仅是天文日历,它还计算着诸多天文周期。美国耶鲁大学历史学家德雷克德索拉普里斯在20世纪70年代开始对“安提凯希拉装置”进行早期研究。他认为,装置原有31个齿轮,把阳历和历时19年的默冬周结合在一起。默冬周包罗235个朔望月,颠末一个默冬周后,月相开始重现于阳历的同一个日子。

新研究发现,“安提凯希拉装置”不仅能提供为巴比伦人所熟知的默冬周,还能给出使阳历和阴历统一的卡利巴斯周期,以及猜测日食月食的沙罗周期。由于日食月食被古人认为是一种预兆,研究人员猜测,计算沙罗周期可能是与举行宗教活动有关。研究人员说,“安提凯希拉装置”甚至还能充任天文年历,显示希腊黄道带的主要星体和星座的升落,以及行星的位置。

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发布日期:2019年-02月-11日     所属分类: 天文新闻

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