世界上最古老的机械计算机使用农历来研究星象

研究人员可能已经通过结合统计分析、用于检查时空涟漪的技术以及一点点假期休息时间，解决了世界上已知最古老的机械计算机背后的一个挥之不去的谜团。

安提基西拉机械是世界上已知最古老的手动机械计算机，至今仍是个谜。1901 年，考古学家在爱琴海同名岛屿附近的一艘沉船中发现了该装置的残骸，此后几代人一直在研究这些残骸。这台鞋盒大小的青铜机器设计和建造于公元前二世纪，包含一组至少 30 个复杂且精确定向的齿轮。用户使用外部刻度盘控制这个齿轮装置，以无与伦比的精度准确预测未来的天文日历事件，如行星运动、日食和月相——甚至可以计算未来的奥运会日期。但究竟是哪种天文日历——阴历还是阳历——仍不清楚。

2020 年，X 射线成像发现，该装置损坏的日历环下方有一系列间距均匀的孔洞。但由于日历环不完整，研究人员只能推测当时孔洞的总数——介于 347 到 367 之间。不幸的是，这个范围包括 354 天的阴历和 365 天的阳历。然而，去年寒假期间，格拉斯哥大学的研究人员找到了一种消磨时间的方法。

物理与天文学院教授格雷厄姆·沃恩 (Graham Woan) 在最近的一份声明中表示：“去年年底，一位同事向我展示了 YouTuber 克里斯·布迪塞利克 (Chris Budiselic) 获取的数据，当时他正试图复制日历环，并正在研究如何确定它到底有多少个孔。”

Woan 应用贝叶斯分析（一种用于处理不确定性和不完整数据问题的方法）来计算最有可能的孔洞总数，方法是考虑环上残存的六个碎片及其孔洞的位置。因此，Woan 可以自信地说日历环上有 354 个或 355 个孔洞。

与此同时，该大学引力研究所的另一位教员约瑟夫·贝利 (Joseph Bayley) 决定采用一种完全不同的统计分析方法来帮助破解密码。在这种情况下，贝利采用了一种用于检测和自信评估不确定性的技术，例如由黑洞碰撞等巨大事件产生的时空中微妙的引力波涟漪。结果再次表明，该环在 77.1 毫米的圆形半径内有 354 或 355 个孔，不确定度约为 1/3 毫米。统计分析还显示每个孔的差异仅为 0.028 毫米——对于建造安提基西拉机械装置时而言，这是一个惊人的精确度。

“这让我对安提基西拉机械装置以及希腊工匠在制作过程中所付出的努力和心血有了新的认识，”贝利在一份声明中说道。“这些孔的定位非常精确，需要高精度的测量技术和非常稳定的手才能打出这些孔。”

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研究团队在 2024 年 7 月出版的《钟表杂志》上发表了他们的综合成果。鉴于阴历有 354 天，Woan 和 Bayley 确信该设备专注于这种计时方法，而不是基于太阳的儒略历。

“之前的研究表明日历环很可能追踪了农历，但我们在这项工作中应用的双重技术大大增加了这种可能性，”贝利补充道。

对于沃安来说，该团队解决安提基特拉机械装置日历环背后秘密的方法让人感到充满诗意。

沃安说：“这是一种巧妙的对称性，我们采用了今天研究宇宙的技术，以便更好地了解近两千年前帮助人们追踪天体的机制。”