一個古希臘天文計算器,可以顯示太陽、地球和月球的位置,並且在它之後的 1000 年裡超越了任何已知的裝置,它還記錄了一些更平凡的事情:下一屆奧運會何時舉行。
它的設計很可能源於偉大的科學家阿基米德的頭腦。
檢視安提凱瑟拉裝置的幻燈片
研究人員從安提凱瑟拉裝置的腐蝕青銅碎片中挖掘出了這些和其他一些新的秘密。該裝置是一個類似鐘錶的組合,於 1901 年由希臘海綿潛水員在基西拉島和克里特島之間的希臘安提凱瑟拉島附近發現。
安提凱瑟拉裝置研究專案 (AMRP) 的成員及其同事使用了高解析度 360 度 X 射線掃描的資料,來解讀儀器背面螺旋刻度盤上小至 0.06 英寸(1.7 毫米)高的標記。 這個五圈螺旋刻度盤上刻有 235 組標記,據信表示 19 年曆法中的月份。
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被稱為默冬歷,人們自巴比倫時代以來就使用它來解釋 12 個陰曆月加起來只有 354 天,比一個太陽年少了 11 天。(位於刻度盤後面的齒輪會像時鐘上的分針一樣移動指標,將使用者指向刻度盤上的特定標記。)
該團隊在《自然》雜誌上撰文,首次能夠讀取刻度盤上的月份名稱,這些名稱與曾經在希臘西北部科林斯殖民地使用的日曆相匹配,這表明該裝置是在該地區製造的。
其中七個月份名稱與公元前四世紀由錫拉庫扎的定居者建立的西西里島部分地區使用的日曆相匹配。錫拉庫扎是阿基米德的故鄉,這位博學家在一個杜撰的故事中,在發現如何透過將皇冠浸入水中並測量它排出的水量來判斷皇冠是否由純金製成之後,從浴缸裡跳出來,喊道:“我找到了!”
研究人員假設,安提凱瑟拉裝置大約在公元前 150 年至 100 年製造,在從希臘羅德島運往當時的主要貿易路線羅馬途中沉沒。儘管阿基米德死於公元前 212 年,太早以至於無法制造安提凱瑟拉裝置,但羅馬哲學家西塞羅將一個裝置歸因於阿基米德,該裝置與它相似。
“這很可能就是他的發明的一種後代,”研究作者、紐約大學古代世界研究所的古代科學史學家亞歷山大·瓊斯說。
瓊斯說,無論阿基米德最初對他的儀器有什麼打算,使用科林斯日曆表明安提凱瑟拉裝置不是為科學家制造的。相反,它可能是為了向非專業人士教授天文學。
為了支援這種解釋,研究人員發現,默冬刻度盤內的一個較小的刻度盤上的標記標出了泛希臘運動會的地名,這些運動會是非常受歡迎的體育賽事,其中最著名的是奧運會。
運動會是四年一個週期,刻度盤每轉四分之一圈就表示該年週期中舉行的運動會。“這沒有任何科學意義。這具有人類和社會的意義,”瓊斯說。
該裝置非常適合教授的一件事是日食的可預測性,這似乎是儀器背面第二個四圈螺旋刻度盤的任務。
它的 223 個分段對應於沙羅週期中的月份,沙羅週期是另一個古老的日曆系統,為期 18 年,用於跟蹤日食。 在這些分段中,研究人員此前已識別出 16 個標有象形文字或字元集的標記,指示日食和月食。該團隊將該數字增加了兩個,達到 18 個。
象形文字的模式非常準確:它與美國宇航局確定的公元前最後四個世紀發生的 100 次日食的開始日期相匹配。“我們可以從任何這些日期開始刻度盤,所有已知的象形文字都將與實際的日食完全匹配,”來自威爾士卡迪夫的前數學家和 AMRP 成員研究作者託尼·弗裡思說。
然而,該裝置似乎在預測日食的確切小時方面有所不足。一個內部刻度盤分為三個部分,可能指定了新增到象形文字上標記的日食時間的小時數。
但是作者無法找到一種方法來使時間與美國宇航局計算的日食時間相匹配。他們懷疑該裝置的製造者使用了一種不精確的方法來計算這些時間。
這種不足並沒有減少安提凱瑟拉裝置的輝煌,弗裡思說,該裝置“在它的核心蘊藏著真正的天才”。他說,特別巧妙的是一個銷和槽機構,它涉及儀器的正面,顯示太陽、地球和月球的位置。
弗裡思和他的同事兩年前報道說,銷和槽用於解釋月球在空中速度的變化。人們幾乎可以聽到這個小技巧的發明者喊道:“我找到了!”
