神秘的安提凯希拉机械装置

日新月异的前沿 2025-04-13 19:42:44

神秘的安提凯希拉机制已有 2,000 年的历史,长期以来一直困扰着科学家。对其三角形牙齿的新研究可能最终揭示其预期用途。

雅典考古博物馆展出的神秘安提凯希拉机械装置的照片(图片来源:LOUISA GOULIAMAKI / Stringer via Getty Images

神秘的安提凯希拉机械装置可能不是一个神秘的天体测量装置,而只是一个容易不断卡住的玩具。根据新的研究,它真正用途的秘密是它的三角形牙齿。

1901 年在一次沉船中发现的安提凯希拉机械装置 (Antikythera Mechanism) 是一个多世纪以来的谜团。几年前,CT 扫描表明,这个有 2000 年历史的设备是一种天文工具。

该机构由手摇曲柄、许多互锁齿轮和各种指示器组成,似乎可以执行许多任务。这些包括根据埃及和希腊日历给出日期,显示太阳、月亮和行星在黄道带中的位置,以及预测未来的月食和日食。

但是,天体测量真的是这个迷人设备的目的吗?它是一台功能强大的计算机,还是一个简单的玩具?它是一次性的,为富有的赞助人制造的,还是只是批量生产工具的一个例子?

几十年来,研究人员一直试图了解该机制的准确性,因为这将有助于解决其预期目的。例如,如果它不是很准确,那么它可能是一个玩具或一个教育模型。但是,如果它非常精确,它可能会被宫廷占星家用来进行预测和运势。

不幸的是,安提凯希拉机械装置在海底埋藏了两千多年,在此之前运行的时间不详。它的齿轮腐蚀严重,许多零件缺失。

三角形指明方向

在4月1日提交给预印本服务器arXiv的新研究中,阿根廷科学家创建了一个计算机模拟,复制了安提凯希拉机制的运动。这种模拟结合了其制造不精确性质产生的误差,其中齿轮之间没有精确的间距。

至关重要的是,与之前重建机械装置的努力不同,研究人员还包括一个机械装置三角形轮齿的精确模型,该模型会影响齿轮相互连接的程度,以及指示器指向预期天文目标的程度。

从这个模型中,研究人员发现 Mechanism 根本不是很有用。它只能调到未来大约四个月后,然后不可避免地卡住,或者它的齿轮干脆脱离。然后,用户将不得不重置所有内容才能使其再次运行——类似于尝试修复现代打印机。考虑到标记日期的指示器涵盖一整年,这种干扰问题似乎很不幸。

一种可能性是,安提凯希拉机械装置是一个花哨的玩具,从来没有打算完全准确,或者它附带了一份说明手册,要求用户在转动几圈后重置它——就像机械表一样,其主发条必须偶尔手动调整。

但考虑到创造如此复杂设备的明显工艺,研究人员不认为 Mechanism 只是一个破旧的玩具。毕竟,如果它从来都不是为了准确、详细或前瞻性,为什么一开始就费心投入所有这些努力呢?

研究人员认为更有可能的另一种可能性是,目前对齿轮和齿的测量是错误的。CT 扫描只能提供一定程度的分辨率,两千年的腐蚀可能已经使部件翘曲或变形,远远超过其原始状态。该机制的最初创建者可能已经使其足够精确,以避免干扰,并且仍然在未来几年内提供可靠的预测。

无论哪种方式,安提凯希拉机械装置都代表了古代工程技术的巅峰。尽管有现代技术和工具,例如 CT 扫描,但它的最终目的可能永远是个谜。

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