发觉安提基特(基特(Kit))拉机械

《时间之问》是一部作者和学生对话交换的“记录”,接纳“时间”作为跨学科钻探的媒婆,联接起数学、天文、历史、集成电路、中国太古知识等不等科目,这么些话题像一颗颗粗放的串珠,被“时间”这根主线串联起来。那里既可以赶上祖冲之、郭守敬、庞加莱、Price等大数学家,也会发现庄子休、博尔赫兹、史铁生、Plato等文哲我们。


《时间之问11》发现安提基特拉机械

内容概略:100多年前,一件秘密而窘迫的泛绿色青铜兵器表露西里伯斯海的水面,向世人体现了它傲岸的野史和私自闪耀的科技荣光。有人说,它是最古老的模拟机械总结机,有人说它亦可记忆过去、预测未来。一个多世纪以来,许多数学家为之交到了一生一世举行研究,试图搞领悟它究竟是怎么样?用来做什么样的?这些青铜制品是什么人发现的?如何察觉的?人们为之举办了什么的探讨?


一周之后,老师和学习者在同一餐厅会合了。上三遍他们聊到在文艺复兴在此之前、距今2000多年前就有人做出了比惠更斯还精密的太阳系模型。他们是什么人?凭什么能造出这么精致的教条安装?

“古希腊人曾造出比惠更斯的更小巧的太阳系模型,太令人怀疑了,真是确有其事吗?”
学生问道。

“实话说,这样一台仪器假如不是摆在你前面,何人也不敢想象在2000多年前,人类的天经济学知识和制作能力已经达成了这么之高的水平。”
先生商议。

“为何如此说吗?”

“因为它被发现后一定长日子里,仍有人认为这是一件现代人创建的教条,被有意或无意识吐弃在公里,还有人说它是外星人在地球上的遗物!”

“哦,是啊!它叫什么名字?”

“人们一般称它为安提基特拉机械(Antikythera mechanism)。”

“在哪个地方可以看看它呢?”

“它收藏在雅典国家考古博物馆。借使你到汉堡国旅,你会意识那一个博物馆坐落雅典市主题,和诸多史前资深建筑相距不远。在博物馆的太古展厅里,陈列了累累可观的青铜器和孝感石的躯干素描,它们身材匀称、面部栩栩如生。参观的众人频繁流连于这一个美奂美仑的艺术品之间,驻足观看。然则在如此一个满载艺术品的展厅里,有一件青铜展品却彰显异常另类。”

雅典国家考古博物馆

“为何这么说吗?”

“因为初看起来,它一点都不美,甚至足以说是丑陋。它造型很难堪,断裂成很多块,博物馆陈列了最大的三块。凑近看,它的表面凹凸不平,像是被海水严重腐蚀过,颜色变成了黑色,并且裹着一层厚厚的氧化层。”

安提基特(Kit)拉机械的显要碎块

“它就是所谓的安提基特拉机械?”

“对。”

“它是咋样时候被发现的?”

“这要从二十世纪初讲起了。1901年有人从比斯开湾的一艘沉船上发现了一件青铜物品,经过先河测定,它属于2000多年前的古希腊。然则它所反映的技术水平,却远远超越我们对卓殊时期的认识。”

“为何这样说吧?”

“在发现之后的几年里,许两人觉着,古希腊那么些时代一直不存在那样先进的技术。因为它所展现出的计划思想,大大颠覆了俺们对古希腊技术水平的认识。自从1901年的话,这么些地下的机械装置激发了几代人对它举行长达一个多世纪的研究。”

“哇,这么长的时光就为了弄精通一个青铜兵器?”

“嗯,是呀,一些地理学家花费了数十年的刻钟对其进行琢磨,有的终其一生也并未把它弄个究竟,只可以带着不满离开,把接力棒交给了后世。”

“哦,我记忆人类也是在二十世纪初发明的飞行器,可是只用六十多年人类就登上了月球,然而人类却花了一百年才弄懂那多少个机械安装,真是不堪设想。究竟是什么人首先个意识了这多少个机械装置呢?”

“是一个叫Kontos的希腊船长和她的潜水员,他们在第勒尼安海底的一艘沉船上发现了那个安提基特拉机械。”

“他们怎么会想到打捞这么一个机械装置?”

“1900年夏季,Kontos船长和她的队员启程,从突林茨外海的冬季捕捞海绵地起身,向北进发。他们有两艘小船,6位潜水员和20多位浆手。当时她俩在白海的海底采集了海绵,回去后准备卖钱。经过五个月的采访,他们的船舱里堆满了晒干了的海绵。”

“海绵?不就是厨房用来吸水的东西呢?怎么生长在海底呢?”

“哦,这是全人类发明了化纤产品今后。远在农业社会还从未我们前天采用的海绵。海绵是一种海底的多孔生物,它可以便捷吸干水分,在未曾化学合成海绵此前,它是优等的民用卫生和身体护理工具。”

“哦,原来如此。”

“嗯,在古希腊的荷羊时代众人就了然海绵了。在资深的史诗《CR-V》里,RAV4这样的大户人家也采纳海绵。主人公本田UR-V历尽10年忙绿才末了才回到家。在这10年中不止有人上门骚扰她的爱妻,向她求婚,并在他家里大吃大喝,仆人们则用海绵擦抹餐桌。”

她望见了那多少个傲慢的求婚人,那时他们
正在门厅前一心一意地玩骰子取乐,
坐在被他们宰杀的这个肥牛的革皮上。

紧跟着和高效的伴友们在为她们劳碌,
多少人正用双耳调缸把酒与水掺和,
稍加人正在用多孔的海绵擦抹餐桌,
布置整齐,有些人正把一堆堆肉分割。

— 《奥德赛》

生存在海底的“海绵”是一种多孔的海洋生物

“Kontos和他的海员是怎么发现沉船的吗?”

“他们自然想驶向Cape
Malea,不过中途碰着了暴雨,被吹到了一个几乎无人居住的小岛上,叫安提基特拉Antikythera。这一个岛屿位于Cape
Malea和克里特岛(Crete)中间,和一个更大的Kythera岛绝对而立,所以叫Antikythera。”

发现地点:安提基特(基特(Kit))拉岛礁放在希腊东南面与克里特岛里边的海上

“船员们躲过了大暴雨吗?”

“狂风几乎把小船撕成碎面抛向深海,所幸船长经验充分,成功地把船驶向了安提基特(Kit)拉岛的一个避风港。三天后,风暴停息了。”

“哦,有惊无险。”

“既然被吹离了航向,这就碰碰运气吧,希腊的Knos船长让一个船员下潜到下边看看有没有海绵。他们在距离岸边悬崖20米的地点抛下锚。第一个下水的潜水员叫Elias
Stadiatis。当时潜水技能还相比较原始,有一种潜水头盔,水面连着一支长长的软管显露水面,头盔里有一个泵,可以把空气泵入,那样潜水员就绝不憋气了。潜水员下潜了60米,这么些深度在当时是非常难达到的。”

“找到海绵了呢?”

“Elias浮了上去后看起来脸色苍白,显明是吓坏了。队友快捷帮他脱掉沉重的潜水服和帽子。他喘息地说下面有诸几人的遗骸。”

“哦,难道发生了命案?”

“船长很愕然,决定亲自下水看个究竟。沿着海岸线50米长的区域里,船长发现了广大物品,仔细查阅,那一个所谓的遗体其实是大同石和青铜壁画。”

“虚惊一场。”

“这几个马尾藻海石和青铜版画被海水严重腐蚀,包裹着厚厚沉渣,但造型隐约可辨。船长松了一口气,判定那船应该装载了不少珍宝。他捡起了一件青铜版画的双臂,浮了上来。”

“后来呢?”

韦德娱乐1946手机版,“后来这件青铜器被送到了雅典高校的考古学家Ikonomu手上,接着这个教师又把它带到了希腊教育县长的办公。本次发现在媒体上滋生了一个不小的轰动。”

“为何呢?”

“因为青铜器仅仅在2000多年前的古希腊现身过一段时间,到新兴就一直不生产了,所以这件物品应该历史悠久,至少有2000年的历史。这对于发现古希腊的野史意义紧要。”

“嗯,有道理。”

“于是希腊政坛决定协理一只规模更大的潜水员队伍容貌展开打捞,希腊海军派出了一艘更加有力的蒸汽船来打捞,打捞于1900年1十一月再也最先。不过打捞很白璧微瑕,因为这时候潜水技能有限,一个月里唯有12天的气候适合打捞。但最大的困顿来自于Antikythera附近的60米的深邃。每日只好下水五遍,每趟在海底只好停留5分钟。”

“为啥在海底只可以逗留这么短的时日?”

“因为潜水员上升的速度不可以过快,只好很缓慢的提升。因为越向下,水压越大。在很大的下压力下,氮气会溶解到身体社团里。假如上升过快,压力突然裁减,溶解的氮气会在肌肉、血液里发出过多小气泡,引起疼痛和集体坏死,甚至导致瘫痪和死亡。那种病症叫“潜水病”或者“减压病”。由于每一次在海底只可以停留很长期就要上浮,6名潜水员一天加起来才能在海底工作1刻钟。”

“看来这工作依然忙绿的。”

“到了次年2月,许多十堰石和青铜物品被捞起上来,但是潜水员们也累得精疲力竭,有的竟是生病了,他们要求在复活节休养生息一个月,假使不满意要求他们就要罢工。休息之后,他们在10月份再度开工,潜水员从从6名扩大到10名,可是其中一名潜水员因为上升时太快,导致潜水病发作而死去。后来又有两名潜水员换上了潜水病,导致肉体有些瘫痪,打捞工作被迫在1901年12月份戛不过止。”

“没悟出本次打捞付出了性命的代价!”学生说道。

“嗯,是呀。潜水员打捞的名堂还算丰盛,那一个物品被送往雅典博物馆馆藏。可是它们受到的对待却不同,最受尊重的是青铜油画,其中最闻明的是一个名为Antikythera
youth的常青男士的赤身裸体油画,还有一个摄影像是一位留着长胡子的文学家。这个物料占用了雅典博物馆非凡大的一块空间,没有人注意到一块形状不规则、很不起眼、被严重腐蚀了的青铜物品。”

雅典国度考古博物馆的太古展厅,正中间的是Antikythera
youth男子摄影,左侧是秦代思想家头像

“那件不起眼的青铜物品就是大家前几日要琢磨的中流砥柱?”

“是的,这件机械安装有裸流露来的齿轮,还有地点若隐若现的希腊文铭文。
因为人们不明了它究竟是做如何用的,所以一般把它叫做安提基特(Kit)拉机械。这几个机械一先导不受重视,被装在一个木盒子里,放置在雅典考古博物馆的户外院子里。直到一天有位工作人士意识到了它的显要,报告给上级,博物馆才把它放置到室内,然则Anthkythera机械的外部的一对青铜已经受腐蚀脱落了,显露来更多的齿轮。”

安提基特(基特)拉机械 – 碎块A正面 (雅典国家考古博物馆)

“它是什么样样子的?”

“那个青铜装置呈深青色,泛着白光,呈现出已经被海水严重腐蚀,所以形状非常不规则。最大的那一块残块大小像一本书那么大。”

“这方面的大轱辘很显明。” 学生说道。

“是的,这些机械安装最显眼的样子是一个了不起的车轱辘,几乎和教条安装相同宽,轮子主题是一个类似十字架的东西,就像轮子的辐条一样发射开来,中央是一个方形的孔。在大轮子的边缘有许五个小齿,每个齿都被精心地加工成等腰三角形。这么些小齿是这么精美,以至于要借助放大镜才能数清楚他们的个数。在同一个表面,还有一个小片段的齿轮,好像与大齿轮之间有局部关乎。”

“装置的其它一侧是什么样体统吗?”

“在安装的另外一侧,也有一些齿轮,有些清晰可见,有些则有的被掩盖了。在设置的底下的平整部位,有局部希腊文铭文隐约可见。这多少个文字都是大写的,可是丰富小,紧凑地排列在一块,几乎没有留出空白的半空中。”

安提基特(Kit)拉机械 – 碎块A反面

“就是这些吗?”

“不止这个,机械装置已经断裂成多少个小块,第二块部件尺寸更小,其中一头上有一些弧度,下边刻了一些刻度,仿佛是钟表上的圈子刻度。第三块装置几乎完全被海水沉积物覆盖,只在后背有些可辨认的文字。第四块装置几乎被海水腐蚀了,只是从造型上看它犹如只包含一个齿轮。除此之外还有许多更小的残块。”

“这多少个设置是做什么样用的吗?”

“从各类各种不同大小的齿轮、刻度以及铭文来看,这些设置似乎是一种用来总计的机械。不过这又不容许是一只机械钟表,因为类似的设置在2000年前是不存在的,唯有到1000年后机械钟才被发明出来。”

“2000年前的希腊人可以创制精细的齿轮吗?”

“他们当年已经控制这些技术,可是及时已觉察的别样机械装置只有一多少个齿轮,而安提基特(基特)拉机械有几十个齿轮。齿轮的个数越多,可以兑现的精打细算越复杂,由此那样多的齿轮很有可能是被用来做一些扑朔迷离的盘算。”

“用齿轮总括,听起来挺新鲜的!能举个例证吗?”

“比如,一个60齿的齿轮和30齿的齿轮啮合在一块,前者转一圈,后者刚刚转2圈,假使大齿轮是输入,小齿轮是出口,那就是一个角度乘以2的乘法操作。把多少个齿轮的地点交换,就是一个角度除以2的除法总计。”

“哦,有意思。齿轮组合能不能够做加法和减法呢?”

“可以,可是要比乘法难很多。在现世汽车里有差速计,可以由3个齿轮实现加法和减法运算。差速计用途充裕广阔,比如汽车转弯时内侧的车轱辘比外面轮子走过的离开短,假诺没有差速计,轮子就会打滑。而差速计让外轮的快慢变大(直路行进速度增长一个数值),让内轮的进度回落(直路行进速度减去同一个数值),这样全优地化解了汽车转弯的题目。”

“在那多少个机械安装上还有哪些新意识呢?”

“在中间一个零星上,探讨人员发现了一个希腊单词,这多少个词是用来叙述黄道面的,意味着这些机械安装有可能是一个史前考察用的星象。”

“星象是怎么?”

“星象是玄汉的首要观测仪器,最早的天象制作于公元6世纪,你可以把它想象成是天空星星的影子。星象可以指示一定时刻天空中有数的职位。在后周,一个圆圆的被分为12份,每一份30度,对应于黄道带上的十二星座,这个星座就像是现代钟表上的十二个数字,构成了指针移动时的背景,这十二星座就是日月行星移动的背景,通过它们人们可以规定出日月行星的岗位。而以此机械装置上刚刚有圆周刻度。”

一种汉代星象 (Wikipedia)

“所以有人以为那是一个天文观测仪器?”

“对。不过后来有人以为安提基特(Kit)拉机械上有齿轮,而古希腊时的星象本身不需要其他齿轮,所以天象的布道遭到了疑虑。”

“嗯,看来那么些机械到底是做什么的还有待进一步考证。那后来有人研讨清楚了吧?”

“过了几年,到了1905年,一个叫艾伯特(Albert)(Bert)Rehm的钻研人口起初啄磨那个机械安装。他是德意志赫尔辛基大学的上书,来到雅典始发研商。此时,机械碎片已经被精心地净化过,更多的底细裸露了出去。他意识了一个从前被遮盖住刚刚显露出来的墓志:Pachon。”

“这是怎么着看头?”

“这是古埃及的一个月份的名字。大家精通,月份名对于星象来说没有任何效率,由此这么些装置不太可能是星象。
Rehm认为这多少个设置有可能是一个行星仪。”

“有点意思,这和我们上次聊的太阳系模型的效果有些相似。” (
《时间之问10》
太阳系的家园舞会

“对,当转动外面的手柄时,带动了齿轮的活动,从而遵照不同的齿轮比带来了更多齿轮的位移,这个齿轮的移位来效仿五大行星的周期运动。”

“听起来有点道理。”

“后来又有一位学者Rediadis
认为,行星仪需要十分复杂的齿轮,而这么些机械安装无法提供这么多的齿轮。”

“真是众说纷纭。”

“此时距离安提基特(基特)拉机械的打捞过去了30多年,到了1934年,有一位专家Theopandinis对这么些机械进行了坚韧不拔不懈的研究。他认为,这个设置应该是一个航海测量仪器,一个大齿轮带动此外小齿轮的位移,用来提示航海的方向,他信任这是一个航海导航装置。虽然他同意Rehm说的这些齿轮用来提示太阳、月亮和五大行星的职位,然则他如故摆脱不了天文仪器的表明。”

“他的探讨有怎么着结果吧?”

“据说Theopandinis为了探讨机械安装,倾家荡产卖掉了家里的几栋房子,然而进展不如人意,直到她粉身碎骨他都未曾把她的研商成果发布出来。”

“看来安提基特(基特)拉机械的魅力优秀,已经成功俘获了一位受害者。再后来啊?”

“此时已是1930年代,德意志联邦共和国纳粹逐渐掌权,Rehm教师在1936年被强迫退休,他停下了机械装置的商讨,直到世界二战为止后才再一次回升商讨。不过好景不长,新政坛并不重视他,他也未曾丰硕的经费连续商讨,到了1949年他过世了。”

“又一位学者带着遗憾离开了。对了,第二次大战期间那多少个宝贝有没有备受磨损?”

“嗯,这是个好问题。当纳粹渐渐占领非洲时,希腊政坛意识到那些宝贝的最紧要,把博物馆里的珍宝打包装箱,就地埋在博物馆院子的地下。很幸运,他们躲过了纳粹的魔手,但是磨难并从未截止。”

“为啥呢?”

“二战截至后,希腊又展开了数年的内战。经过连续不停战火的创伤,这个洪荒的教条安装已经渐渐被人淡忘,不再像当年那么引人注意了。与那个优雅美观的壁画比较,这么些形象不规则的设置不再展出,被堆放在博物馆的地下室里,默默无闻。”

“再后来吧?”

“接下去,一位第一的数学家就要登场了,他对安提基特(基特(Kit))拉机械举办长达数十年的钻研,发布了长达70多页的探商讨文,把这项研究推到了划时代的可观,视同一律新点燃了人人对安提基特拉机械的志趣。”

“这个人是何人吗?”

“哦,这一次时间不多了,我们下次再聊吧。”

“好的,老师再见!”



关于作者:笔名偶遇科学,微电子学学士,喜欢追逐事物背后的原委和见仁见智科目标交换,寻求科学与人文的融合。求学和教学的经历让他得到了严峻的研商精神,更让她了解了不错背后温情和人文不可或缺。周周他和学员在餐厅的一定约会,话题无所不包,一起发现科学、并分享思考的乐趣。


参考文献:

  • Jo Marchant, “Decoding the Heavens: A 2,000-Year-old Computer and
    the Century Long Search to Discover Its Secrets”, November 2008,
    William Heinemann Ltd.

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