*以下根据吴国盛2019年4月9日在高山大学“科学复兴之路”希腊站于雅典国家考古博物馆的分享整理而成（“科学复兴之路”希腊站吴国盛教授课程共计9讲，本文为第6讲，其他内容将在高山大学公众号陆续推出）。
责任编辑丨朱珍

高山大学2019年经典课程

授课老师：吴国盛，教授，博士生导师。北京大学理学学士（1983）、哲学硕士（1986）、中国社会科学院哲学博士（1998）。现任高山大学校董，清华大学人文学院长聘教授、科学史系系主任。兼任国务院学位委员会科技史学科评议组成员、中国自然辩证法研究会科学传播与科学教育专业委员会主任。曾任第七、八届中国科学技术史学会副理事长、北京大学科学史与科学哲学研究中心主任。

出版著作30余部，代表作《科学的历程》《什么是科学》《希腊空间概念的发展》《重建自然哲学》《时间的概念》《反思科学》等。

△吴国盛教授

课前思考

1.安提克赛拉机械是什么，怎么被发现的？

2.安提克赛拉机械发现的意义是什么？

3.公元前80年甚至是公元前200年，古希腊人的技艺有多高超？

安提克赛拉机械的发现——沉船打捞

安提克赛拉（Antikythera）是个岛名，它位于克里特岛和kythera岛之间。克里特岛像一把锁，锁住了爱琴海。安提克赛拉是古代航道的必经之路。爱琴海的渔民要到北非打鱼，一般都要经过这个地方。古代罗马统治者从东方往罗马运东西也要路过这儿

船就沉在这儿。

沉船怎么被发现的呢？1900年复活节之前几天，来自罗德岛附近一个小岛上的一个海绵捕捞船正好在这里躲避风暴。他们也并没有闲着，而是在附近试着潜水。结果一个潜水员下去以后神色慌张的起来说，底下有一堆死尸。船长自己亲自下去，发现原来是个沉船，船员以为是死尸，其实是好多大理石雕像和青铜雕像。

他们马上把情况汇报给了雅典的文化部和海军。雅典文化部和海军就跟他们说，政府委托你们打捞。从当年年底到第二年夏天，历时大半年他们捞了很多东西出来。其中保护得最好的两件，一个是安提克赛拉青年，还有一个是哲学家头。

当时潜水技术不太发达，长时间深潜就有船员死去和瘫痪，船长就不敢再捞，打捞就中断了。文物现在没机会捞以后再说，放海底是比较安全的。捞出来没保存好反而搞坏了。这就是安提克赛拉沉船打捞的过程。

捞完就运到雅典考古博物馆的仓库里面堆着。从打捞结束后，再没人动那个沉船。水几十米深，当时的打捞技术也不够发达。

直到1970年代，经法国政府批准，法国探险家Cousteau在1976年发起了第二次打捞。打捞活动至今还没结束，最新的结果是，在2012年发现了附近的第二艘沉船。

2014-2015年希腊政府与美国Woods Hole研究所合作，在2016年发现了一具人类骨骼，安提克赛拉沉船打捞工作还没有结束，所以现在还不能盖棺论定。

沉船年代考证

安提克赛拉青年和哲学家头都是青铜雕像，根据对青铜材质的研究，可以追溯到公元前四世纪。人们很快联想到有古代文献记载，公元前87年罗马驻希腊将军Sulla运战利品的船在这附近沉了。所以一开始人们都认为这是Sulla的船。
但后来第二波打捞出来钱币，显示的是公元前76到67年，就说明不可能是Sulla的船。当然这也不是彻底的反证，因为不能确定钱币是不是船上的。而船板通过C14测定，发现木头是公元前220年左右的素材。百年老树砍下来晾干后再做船，这是说得过去的。

安提克赛拉机械是什么

安提克赛拉机械（Antikythera Mechanism）没有马上被认出来，捞出来时它是一整块，外表看不出是什么。在仓库里放了一年多，因为空气干燥就裂开了三片，博物馆馆长Stais发现里面有齿轮和铭文，这让他意识到这个东西不一般。

对这个机械当时看法各有不同，博物馆认为是星盘，海军认为是航海装置，而德国古典学家认为是行星仪，由于谁也没有更强硬的证据，只能搁置不论。在20世纪头50年，研究没什么大进展，谁也说服不了谁。
关键的进展是由普莱斯（Price）介入造成的。他是个英国人，研究天文仪器史的，在50年代进入剑桥大学读科学史博士时就对这个东西表达过自己的观点。1958年他专门到博物馆现场看了，一下就认识到这个东西肯定是用以计算天文历法的齿轮联动的计算装置。

1959年，他在《科学美国人》杂志上发表了一篇很重要的学术论文，叫做《古希腊的计算器》。1971年开始，他有机会运用最新的X光和伽马光的成像扫描技术，与雅典核物理学家合作做了进一步研究。1974年发表了《来自希腊的齿轮——安提克赛拉机械，一个约公元前80年的历法计算器》。这篇文章具有划时代性，从这篇文章开始，这个装置就被这样定性了。

从总的结构上讲，普莱斯基本搞清楚了，但这个事情还没有完。

1990年，Wright Bromley 的新研究小组第二次对残片进行了X光扫描和成像，这次发现了1380个字母，构成了156个完整的希腊单词。这是非常重要的。因为对古物的鉴定，除了物理测定之外，还需要对上面的文字进行古文字学研究。

结果在第19号残片上出现了19、76、223三个数字，这三个数字对于搞天文学史的人讲不是一般的数字。默冬周期就是19年七闰，223是一个沙罗周期的数字，所以这些数字一出来，大家觉得肯定是讲天文的。

2006年做第三次扫描后又发现了2000多个字母，刻写年代大概在公元前150到100年间。也就是说沉船大概是公元前70到80年之内，但上面的东西未必是那个时候的。可能是公元前一百多年的东西留在船上，这个船在公元前七八十年沉下去的。因此这个装置究竟是哪一年制造的，仍然是一个未知数。

2008年又发现了奥林匹亚的字样，这证明安提克赛拉机械有计算奥运周期的功能。

结构复原

目前残片一共82块，其中七块大的按照拉丁字母标号：ABCDEFG；75块小的按照阿拉伯数字编号：1-75号。当然，这些东西也不能完全肯定就都属于这个装置。

目前可以确认的残片里就有30个齿轮。这非常惊人，30个齿轮要联动起来，对工艺制造水平非常有要求。

其中A残片包含齿轮27个，上面有铭文，肉眼可以看到三个齿轮。B残片也包含一个齿轮，而且包含默冬周期表盘的右下的1/3部分。235是默冬周期里的一个周期，包含了至少49个月份。因为古代希腊历法每个月都有一个名字。希腊不同城邦的月份名字与城邦的节日有关系，不同城邦节日不一样，月份名字也就不一样。

根据图像重建，大家已经基本搞清楚这个装置本来是放置在一个木盒里面，有前面板和后面板，里面是大量的齿轮联动装置。

前板由三个部分组成。中央部分指示日月在黄道上的位置，黄道12宫。黄道一圈是360度。也有人推测，这上面不光指示日月在黄道上的位置，也可能有五个行星。黄道是内圈，有360个刻度，外圈是365格，指示一年365天。当时埃及的历法一年是365又1/4天，1/4标不出来，所以每四年要手动推一格。

外表盘可以指示日月（或者加五星）在黄道上的位置，以及一年中每天的位置。通过手调指针，还可以把今天的太阳位置和月相对应起来。也就是说，通过齿轮的方式建立了阴历和阳历的换算关系。如果今天满月就是15或者16，根据月相就知道阴历时间。这样，前板就有阴阳历换算的功能。下面有很多文字，这个文字指示的是行星恒星的位置，是一个星历表。

后板有两个转盘，开始大家以为是同心圆，所以很容易想到同心球模型，后来发现是个螺线，且表盘上有235个朔望月，而按照默冬周期，235个塑望月等于十九个太阳年。默冬周期可以预测古希腊四大运动会的周期。所以，当正面调好了今天的位置，从背面就可以换算出什么时候该开什么运动会。

下表盘有223个朔望月。223是个典型的沙罗周期。沙罗周期是巴比伦人最先发现的。每当过了223个朔望月，焦点月和近点月就重新重叠，就会发生日食。

△吴教授在高山大学希腊站上课现场

我们知道月亮运动轨道和黄道不是同一个平面。如果日月三者之间在一个平面上运作的话，日全食和月全食每个月都会出现。月亮走到地球和太阳之间，就把太阳挡住了，产生日食；或者地球走到月亮和太阳之间，就把月亮给挡住了，产生月食。

但事实上并不是这样，太阳运动所在的黄道与月亮运动所在的白道并不重叠，而是有一个定的角度。只有当两个轨道相交的时候才有可能出现日月食，而两个轨道相交日月又正好在这个地方，差不多223个朔望月发生一次。因此古代巴比伦人知道每个223个朔望月，就该有一次日全食或者是月全食。所以沙罗周期可以用来预测日月食的，不是很准，但大体原理是对的。

也就是说这个历法计算器也是个日月食的预报器。这个里面还有一个小表盘，是对沙罗周期进行矫正的，因为每三个沙罗周期就要多出一天，所以需要矫正。有这个矫正系统是很高级的。

用途猜想

关于安提克赛拉机械的用途有三种观点，第一种认为是城邦里面用来公共展示的东西。这个意见有点不合理，因为这东西非常小，跟现在的笔记本电脑差不多大。这么小用来公共展示显得不够大。如果是公共展示的话，完全可以做得更大一些。

第二个看法就是用来航海的。这个也有问题。因为海上空气很潮湿，盐分很高，青铜器很容易腐烂。

所以最大的可能是第三种观点。这是一个非常高级的玩意儿，是供少数贵族大家随身携带的历法计算器。很可能当时已经形成产业，可以批量生产。你愿意出钱就可以帮你做一个。当然可能很昂贵，因为它的工艺比较细致，要求比较高。

△吴国盛教授在高山大学授课现场

时间和地点的未解之谜

普莱斯认为是公元前87年，他比较喜欢Sulla那个说法，但由于法国人发现了公元前76年的钱币，就说不清楚了。2014年的一项研究表明，安提克塞拉机械里面所说的沙罗周期，最合适的起点应该是公元前205年4月28日，据此猜测，这个机械制造于公元前200年左右比较合适。按照这个说法，那机械的制造时间就大大提前了。总之，这个制造时间之谜都没有被破解。

地点一般认为是来自柯林斯的殖民地罗德岛。

安提克赛拉机械发现的意义

安提克塞拉机械的发现意义重大。

第一，它进一步确证了我们从文献史中了解到的希腊天文学的极高理论水平。此机械中包含的历法计算方法、默冬周期、沙罗周期以及埃及阳历和希腊阴历之间的换算方法，都非常清楚。

第二、它表明希腊人当时拥有极其高精尖的机械加工工艺。普莱斯说在公元前的希腊沉船里发现这么一个玩意儿，其让人吃惊程度接近在埃及金字塔里发现原子弹。在整个西方技术史上，在达芬奇之前从来没有过这种精密机械的实物，它属于精密机械，而精密机械一般认为是文艺复兴后的产物，像这样几十个齿轮绑在那么小一个地方，是很难想象的。

我曾在希腊古奥运村的阿基米德博物馆里买了个安提克塞拉机械的复制品，回去发现转了几下就转不动了，工艺不够好。这件事情让我经常产生疑惑，古代希腊的加工制造工艺有这么先进么？为什么现代人还做不到这一点？会不会普莱斯的解释根本上就有问题？

因为加工工艺不够好而导致机械计算器造不出来的事情，近代就有。

19世纪有一个著名的计算机先驱叫做巴比奇。当年他想制造用机械联动系统来实现的差分机，做非常复杂的计算，原理完全正确，但当时机械加工工艺不够，所以巴比奇倾家荡产也没有将东西造出来。直到1995年伦敦的科学博物馆仿照巴比奇当年的图纸，用现代工艺做出来了。

所以有没有可能这个东西其实就是拿来秀一下，把原理展示一下，实际上并不能用。现在我们看到的是有30个齿轮，复原以后，至少应该有一百多个齿轮。这么多齿轮，让它们持续的联动起来，误差不能累积到妨碍继续转动，真的是挺难的。

△高山大学师生在雅典国家考古博物馆门前合影留念

安提克赛拉机械的真正面目还有待进一步发现。有了这个X光和伽马光的成像系统之后，雅典国家考古博物馆已经把所有的照片全部放到网上了，鼓励全世界的人来研究这个东西究竟是什么。中国人也应该加入这个研究行列中来。毕竟，现代科技文明的根在古希腊，接受了科技文明的中国人，某种意义上也是希腊人。

关于高山大学（GASA）

高山大学（GASA）是一所以“科学复兴”为使命，以“没有受教，求知探索”为校训，致力于为创业者、企业家、投资人培养科学精神的新型大学。由长城会创始人文厨创办，前金山软件CEO张宏江、创新工场创始人李开复、清华大学教授鲁白、清华大学教授吴国盛、斯坦福大学教授崔屹、加州大学伯克利分校教授杨培东、清华大学苏世民书院院长薛澜、百度总裁张亚勤、美国西北大学终身教授夏志宏、中国科学院院士周忠和、斯坦福大学教授张首晟（特别致敬）等联合发起并作为校董。

关于"科学复兴之路"

高山大学校董、清华大学吴国盛教授亲自操刀精心授课，游走全球6大科学重镇，计划用三年时间，带领高山大学的同学们去希腊、意大利、英国、法国、德国和美国，探访科学故地，遍寻科学足迹，讴歌科学先贤，传播科学精神，践行“科学复兴”的使命，用科学真理探索人类发展的终极目标。