安提基特拉機械：兩千年前的希臘電腦

一九〇一年，幾名打撈海綿的潛水夫，正從一艘羅馬時代的沉船中搬運寶物，撈起了一塊鞋盒大小、鏽蝕嚴重的青銅團塊。它在雅典一間博物館裡無人聞問地擱了好幾個月。後來，一位博物館人員注意到那層綠色鏽殼裡藏著某樣不可能存在的東西：一只齒輪。一只精密的齒輪，竟出現在一件兩千年前的物品中。此後大約一千四百年間，地球上任何地方都不會再出現類似的東西。以下就是我們已知的、仍然未知的，以及介於兩者之間的種種理論。

已獲證實的事實

故事從海底開始。一九〇〇年底到一九〇一年間，來自錫米島（Symi）的希臘海綿潛水夫在船長迪米特里奧斯·孔托斯（Dimitrios Kontos）帶領下，於克里特島與希臘本土之間的小島安提基特拉（Antikythera）外海、約四十五公尺（一百四十八英尺）深處，探查一艘沉船。他們與希臘皇家海軍合作，從這艘大約沉沒於西元前七十至六十年的商船上，打撈出雕像、玻璃器皿、錢幣及其他貨物（國家考古博物館／維基百科摘要；《史密森尼》雜誌）。

在這批打撈物之中，有一塊毫不起眼、鏽蝕的團塊。根據博物館的紀錄，一九〇二年五月，考古學家瓦萊里奧斯·斯泰斯（Valerios Stais）注意到其中一塊碎片裡嵌著一只帶齒的齒輪（維基百科）。這項觀察，開啟了長達一個世紀的研究。

如今保存在雅典國家考古博物館的，是殘缺不全的遺物：共八十二塊散落的碎片，其中七塊在機械結構上具有重要意義，另有十六塊帶有古希臘銘文的部分內容（維基百科）。原本的裝置體積不大，裝在一個約三十四 × 十八 × 九公分的木盒裡，內部塞滿了一組緊密的青銅齒輪。研究人員已確認至少有三十只齒輪倖存下來，而多數復原方案都假設完整的機器擁有更多齒輪（《自然》，Freeth 等人，2006）。

關鍵的現代研究分階段展開。耶魯大學歷史學家德瑞克·德索拉·普萊斯（Derek de Solla Price）於一九五八年首度在雅典檢視這些碎片，並在一九七〇年代初期與物理學家哈拉蘭波斯·卡拉卡洛斯（Charalampos Karakalos）運用伽瑪射線與 X 射線攝影，清點藏在內部的齒數。普萊斯一九七四年的專著《來自希臘人的齒輪》（Gears from the Greeks）主張，這件物品是一具齒輪驅動的天文計算器，並辨識出三十多只齒輪（美國哲學學會）。

接著，在二〇〇五至二〇〇六年間，安提基特拉機械研究計畫（Antikythera Mechanism Research Project）運用高解析度 3D X 射線（微焦點電腦斷層掃描）與先進的表面影像技術，解讀鏽蝕的內部結構以及先前肉眼不可見的銘文。由邁克·愛德蒙茲（Mike Edmunds）與東尼·弗里斯（Tony Freeth）等人組成的團隊，於二〇〇六年在《自然》（Nature）期刊發表研究成果（《自然》）。這些掃描結果以及後續的研究，確立了這部機器究竟能做什麼。

透過轉動手搖曲柄，古代的使用者便能驅動齒輪組，讓指針在錶盤上掃過。這部裝置可追蹤：

• 太陽與月亮在黃道上的位置，包括月球運行速度的變化。後者以一套巧妙的銷–槽（pin-and-slot）本輪齒輪結構來模擬，是目前已知此類裝置最早的應用（《自然》）。
• 月相，由一顆會轉動、半邊鍍銀的小球來顯示（《史密森尼》雜誌）。
• 十九年的默冬曆（Metonic calendar，二三五個朔望月），並附帶更長的七十六年卡利普斯（Callippic）修正週期。
• 日食與月食，以一個圍繞二二三個月沙羅週期（Saros cycle）所打造的螺旋錶盤來預測，並輔以五十四年的「三沙羅週期」（Exeligmos）作精修（《自然》）。

二〇〇八年，同一研究計畫報告指出，一個附屬的小錶盤可追蹤全希臘運動賽會的四年週期——包括奧林匹亞、尼米亞、伊斯特米亞、皮提亞等賽會——而曆法錶盤上的月份名稱，與希臘西北部、伊庇魯斯（Epirus）一帶及科林斯殖民地所使用的名稱相符（維基百科對 Freeth 等人研究的摘要）。

研究持續推進。二〇二一年，由東尼·弗里斯領軍的倫敦大學學院（UCL）安提基特拉研究團隊，在《科學報告》（Scientific Reports）發表了一份針對長期令人困惑的正面「宇宙」（Cosmos）顯示盤的復原方案，提出一套能呈現太陽、月亮，以及古代已知五大行星——水星、金星、火星、木星、土星——在同心圓環上運行的系統（UCL；《科學報告》）。關鍵在於，裝置上的銘文記載了若干週期數字——金星為四百六十二年、土星為四百四十二年——研究團隊認為，這反映出一套精密的希臘數學方法，將巴比倫的觀測天文學與希臘幾何學融為一體。弗里斯稱它是「第一個既符合所有實體證據、又與機械本身所刻的科學銘文描述相吻合的模型」（UCL）。

綜合這些研究，結論扎實可靠：這是一具手搖驅動、以齒輪運作的類比電腦，用於天文與曆法，打造於兩千多年前。

真正懸而未決的問題

掃描技術無法告訴我們的是：是誰、在哪裡、為了什麼而打造了它——以及為什麼此後一千多年間，沒有任何足以比擬的東西流傳下來。

裝置上沒有刻下製作者的名字。沉船的貨物與裝置本身的曆法提供了線索，卻無法給出答案。關於它的製作年代，學界的推估至今仍橫跨將近一個世紀，從約西元前二〇〇年到西元前一世紀初不等，端看學者是側重銘文、齒輪結構內建的天文假設，還是沉船的年代（維基百科）。正面的行星齒輪結構完全沒有保存下來，因此即便是備受推崇的二〇二一年宇宙模型，也只是一個與證據相符的復原方案——而非尋回的原件。

最深層的謎團在於脈絡。安提基特拉機械並不粗糙。它那微型化、層層嵌套的齒輪組，意味著背後存在一套成熟的工坊傳統——然而它在考古紀錄中卻幾乎是孤例。它究竟是獨一無二的傑作，還是某種工藝唯一倖存的產物，而那門工藝的其他作品都因青銅被熔毀而散佚？我們確實無從得知。

理論與詮釋

以下為學界的假說，明確標示為推測。其中沒有一項已獲證實。

與阿基米德或其學派的關聯。 羅馬作家西塞羅曾描述過幾顆模擬天象的青銅球體，其中一顆據稱出自敘拉古的阿基米德之手。部分研究者認為，從那一傳統到安提基特拉機械之間，存在一條看似合理的傳承脈絡。這頗具啟發性，卻未獲證實——阿基米德卒於西元前二一二年，很可能在裝置製作之前（《史密森尼》雜誌）。

源自羅得島、與喜帕恰斯或波希多尼有關。 羅得島是著名的天文學與儀器製造中心，偉大的天文學家喜帕恰斯（Hipparchus）曾在此工作；哲學家波希多尼（Posidonius）所經營的學派也以天體模型聞名。部分學者傾向認為它出自羅得島的工坊，部分原因是那艘船可能曾在此停靠。但其他證據——曆法錶盤上屬於伊庇魯斯／科林斯一帶的月份名稱——卻反而指向希臘西北部或科林斯的殖民勢力範圍（維基百科）。

它真的能可靠運作嗎？ 二〇二五年一份研究提出一種可能性：手工切削的三角形齒，可能引入了足夠的誤差，導致裝置卡住或走偏，從而質疑它在實際使用上是否能順暢運作。該研究的作者也強調，僅憑鏽蝕的掃描資料進行推論有其局限，這項主張仍存在爭議（維基百科摘要）。請把它視為一場尚未定論的辯論，而非最終判決。

用途：教學工具、地位象徵，還是實用曆書？ 由於它呈現的是週期，而非進行即時測量，因此各方詮釋眾說紛紜：有人認為它是用來演示宇宙秩序的教學用天象儀，有人認為它是富有贊助者的奢華展示品，也有人認為它是用來制定曆法與節慶的實用工具。真相或許兼具其中數種。

無可爭辯的，是這項成就本身。早在歐洲鐘錶問世之前，希臘世界裡就有人把運轉的天象濃縮進青銅與一只轉動的手柄之中。齒輪倖存了下來。但切削這些齒輪的那雙手卻沒有——而那份缺席，正是至今仍在轉動的謎團。

資料來源與延伸閱讀

• Freeth, T., 等人。〈解碼這部名為安提基特拉機械的古希臘天文計算器〉。Nature，2006。https://www.nature.com/articles/nature05357
• Freeth, T., 等人。〈古希臘安提基特拉機械中的宇宙模型〉。Scientific Reports，2021。https://www.nature.com/articles/s41598-021-84310-w
• 倫敦大學學院，〈專家為世界第一部電腦重建出機械宇宙〉，2021。https://www.ucl.ac.uk/news/2021/mar/experts-recreate-mechanical-cosmos-worlds-first-computer
• 《史密森尼》雜誌，〈解碼安提基特拉機械，第一部電腦〉。https://www.smithsonianmag.com/history/decoding-antikythera-mechanism-first-computer-180953979/
• 美國哲學學會談德瑞克·德索拉·普萊斯，《來自希臘人的齒輪》（Gears from the Greeks，1974）。https://www.amphilsoc.org/news/gears-greeks-antikythera-mechanism-derek-de-solla-price
• 《百科全書》概述與研究年表：安提基特拉機械。https://en.wikipedia.org/wiki/Antikythera_mechanism

資料來源與延伸閱讀

• https://www.nature.com/articles/nature05357
• https://www.nature.com/articles/s41598-021-84310-w
• https://www.ucl.ac.uk/news/2021/mar/experts-recreate-mechanical-cosmos-worlds-first-computer
• https://www.smithsonianmag.com/history/decoding-antikythera-mechanism-first-computer-180953979/
• https://www.amphilsoc.org/news/gears-greeks-antikythera-mechanism-derek-de-solla-price
• https://en.wikipedia.org/wiki/Antikythera_mechanism
• https://www.scientificamerican.com/article/an-ancient-greek-astronomical-calculation-machine-reveals-new-secrets/