新研究揭秘:最古老计算机利用月历观测星象

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【大澳门威尼斯人赌场官网2024年07月11日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者薛止墨编译报导)安提凯特拉装置(Antikythera mechanism)的一个长久悬案或许已经找到解答。研究人员运用了统计分析以及检测时空波纹的技术,揭开了这台世界上已知最古老的机械式计算机背后的一个长久以来的谜团。

安提凯特拉装置的内部运作至今仍带有些许神秘色彩。考古学家于1901年从爱琴海一个岛屿的沉船中发掘出这个装置的残破碎片,一代又一代的学者对其进行了不懈的研究。这台差不多鞋盒大小的青铜制机器,制作于公元前二世纪,内部含有至少30个精巧且准确定位的齿轮。使用者透过外部旋钮操作这些齿轮,能够精准预测未来的天文事件,如行星运动、日食、月食和月相,甚至能计算未来奥运会的日期。然而,这台装置究竟是基于月历还是太阳历进行计算,这一直是个谜。

2020年,X射线成像技术揭露了该装置中受损的“历法环”(calendar ring)下方一系列均匀排列的孔洞。但由于此环并不完整,研究人员当时只能推测孔洞的总数可能介于347至367个之间。遗憾的是,这个范围涵盖了354天的月历和365天的太阳历。不过,去年冬季假期期间,格拉斯哥大学的研究团队找到了一个突破口。

“去年年底,一位同事向我展示了YouTube创作者克里斯‧布迪塞利克(Chris Budiselic)收集的数据,他正试图制作历法环的复制品,并探索如何确定孔洞的准确数量。”物理与天文学院的格雷厄姆‧沃恩(Graham Woan)教授在近期的一份声明中提到。

沃恩采用了贝叶斯分析法(Bayesian analysis,这是一种针对不确定性和不完整数据问题的方法)来估算最可能的孔洞总数,这是基于“历法环”中剩余的六个碎片及其孔洞位置而做出的。因此,沃恩有信心地表示,这个历法环含有354或355个孔洞。

研究者制作的安提凯特拉装置的模型。(Mogi Vicentini/CC By SA-3.0)

同时,该大学引力研究所的另一位教授约瑟夫‧贝利(Joseph Bayley)决定引入一种截然不同的统计分析方法来助力破解这个谜题。在此案例中,贝利改良了一种技术,用于检测并评估某个系统中存在的不确定性,如由黑洞碰撞等天文事件产生的时空中的微小引力波纹。结果再次显示,该戒指在77.1mm的圆形半径中,孔洞数量为354或355个,不确定性约为1/3mm。统计分析还表明,每个孔洞的差异仅为0.028mm,这对于安提基特拉机械制造时代的精准度而言,是一个令人惊叹的水准。

“这让我对安提基特拉机械以及希腊工匠制作它时所投入的工作和细心有了全新的认识。”贝利在一份声明中表示,“孔洞位置的精准度必须要有高度精确的测量技术和极其稳定的手法来完成。”

该研究团队在2024年7月份的《》(Horological Journal)上发表了他们的研究成果。考虑到月历有354天,沃恩和贝利确信该装置是专注于这种计时方式,而不是基于太阳的“儒略历”(Julian calendar)。

贝利补充说:“之前的研究已经指出,‘历法环’很可能是用来追踪月历的。我们在这项研究中采用的两种技术,大幅提高了这一假设的可能性。”

对沃恩而言,团队揭开安提基特拉装置“历法环”之谜的方法学,具有诗意般的美感。他表示:“我们将当今用于研究宇宙学的技术,适用于解读一个帮助古人近两千年前观测天象的机械,这种精妙的关联性令人称奇。”◇

责任编辑:孙芸#

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