齿轮间的宇宙：解开世界上第一台计算机之谜(2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Jo Marchant

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　◎2009英国皇家学院科学图书奖入围
　　◎十大最神秘的史前古物之一

　　安提基瑟拉仪(Antikythera Mechanism)是目前发现最古老的计算机，具两千年以上历史，科学家研究发现它可以进行加、减、乘、除运算，也可以说明天体运行，尤其是对于月球以及行星移动的定位说明，因有一个刻度盘装置，能够预测何时可能发生日蚀或月蚀。

　　作者用说故事的方式解开关于安提基瑟拉仪之谜，犹如进行一场历史探险，借由探索古希腊天文星月仪，融合考古、探险、历史、古工艺技术、科学、天文学及现代科技等领域，引领读者对历史文明的重新思考。

　　如果不是地中海发生过那两场相隔了2000年的暴风雨，历史上最重要的科技杰作可能永远无法重见天日……

　　一九○○年，潜水伕在希腊的安提基瑟拉岛位于爱琴海与地中海交会的克里特岛以北二十九公里处，发现一艘两千多年前的超大货船残骸，并在其中找到一个貌似大齿轮的装置。研究显示，这个轮轴其实是一个精密仪器的一部份，其复杂性堪称千年之最，同时它也是全世界已知的第一个类比式计算机，科学家现在还在试图破解其秘密。

　　本书主要介绍安提基瑟拉仪(Antikythera Mechanism)被发现的过程，及百年来考古学家及科学家们对它的研究成果。安提基瑟拉仪是一种由无数复杂的齿轮系统所构成的神祕计时装置，它是于100多年前在一艘希腊沉船的残骸上被发现的。安提基瑟拉仪神祕之处就在于当时希腊人是如何制造出如此精密仪器，而且关于这种仪器的历史记录似乎也都神祕消失了。种种神祕大大地引起了人们对它的兴趣。作者还介绍了在过去一个世纪中科学家和工程师们是如何致力于安提基瑟拉仪的研究。这是一个引人入胜的科学之谜解密故事，其中充满了竞争与计谋。

尘封的星轨：探寻古老天文仪器的奥秘 (修订版) 这是一场跨越千年的时空之旅，从泥板上的星图到青铜外壳下的精密结构，我们追溯人类对宇宙最原始的好奇心及其投射于精巧机械中的智慧结晶。 第一章：混沌初开的仰望——文明的起点与对天体的早期记录 在文字尚未成型，文明尚处于萌芽的时代，人类对头顶那片浩瀚星空的敬畏与好奇，成为了最早的科学动力。本书深入探讨了古代文明如何通过最朴素的工具——肉眼、简单的标记和口耳相传的知识——来构建他们对宇宙的基本认知。 我们从美索不达米亚平原的苏美尔人、巴比伦人开始，这些最早的“天文学家”如何利用其先进的数学基础，记录下日食、月食的周期，并建立起最初的观测系统。重点分析了刻在泥板上的天文记录，这些记录不仅是历法的雏形，更是早期概率思维的体现。我们将考察他们如何将星座与神话联系起来，构建出早期的宇宙模型，理解“天界”与“人间”的互动关系。 随后，我们将目光投向古埃及，考察尼罗河的泛滥与天狼星（索普代特）的偕日升之间的精确关联，揭示古埃及历法中隐藏的天文几何学原理。这些早期观察是如何影响了他们的宗教信仰、农业生产和社会结构的，展示了原始观测与世俗生活之间密不可分的联系。 第二章：地中海的黄金时代——几何、哲学与机械的交汇 随着希腊文明的兴起，人类对宇宙的理解从描述性转向了思辨性和几何化。本章聚焦于古希腊思想家如何运用严谨的逻辑和欧几里得几何学，试图解释天体的运行规律。 从泰勒斯对“世界本源”的追问，到毕达哥拉斯学派对“宇宙和谐”的音乐化解释，再到亚里士多德的“同心天球说”，我们细致剖析了地心说的发展脉络。重点分析了托勒密《至大论》的结构与影响，探讨了其中引入的本轮、均轮、偏心等复杂几何工具，并非为了记录真实，而是为了在既定哲学框架下，完美地预测可见天象。 然而，真正的机械奇迹往往孕育于理论与实践的冲突之间。本章的重心将转向前亚历山大时期和罗马时期的手工艺人与工程师。在这一部分，我们将探索那些被认为已失传或仅存残片的机械装置，它们首次将抽象的天文计算转化为可操作的物理模型。 第三章：海洋深处的遗迹——复杂机械模型的初现 “复杂机械”并非近代的产物。本章将深入研究那些在考古发掘中展现出惊人精度的古代装置，它们代表了古代冶金、齿轮传动和精密加工技术的巅峰。 我们将详细考察一件沉船中打捞出的、被誉为“古典机械学活化石”的早期天文计算器。通过对该装置遗留部分的X射线成像和断层扫描分析，我们尝试重建其原始结构。分析揭示了其内部使用了数量惊人的、经过精心计算的青铜齿轮组。这些齿轮的传动比，与当时已知的行星（包括太阳和月亮）的会合周期及其运动的细微偏差（如水星的逆行）惊人地吻合。 我们分析了这种装置的设计哲学：它是否仅仅是一个展示工具，还是一个实际的导航或历法预测工具？我们对比了不同文化中关于此类装置的零星记载，探讨了这种高精度机械知识如何在地中海世界中传播、演化，以及为何最终似乎销声匿迹。讨论将触及材料科学的限制、高精度加工技术的失传，以及哲学转向对实践工程的抑制作用。 第四章：时空的刻度——古代计时与天文测量的工程学挑战 精准的计时是进行长期天文观测的先决条件。本章不再关注宏大的宇宙理论，而是聚焦于实现这些理论所必需的工程细节。 我们将审视不同文化中发展出的先进计时器：从埃及的水钟（Clepsydra）如何通过改进的虹吸管和刻度设计，克服了水流压力不均导致的误差；到早期日晷如何结合了复杂的几何校准，以适应不同的地理纬度和季节变化。 更重要的是，我们讨论了如何将这些计时装置与方位观测相结合。例如，如何利用特定的机械结构来锁定天体经过子午线的瞬间，从而确定本地时间。我们将详细解析古代工程师在解决“摩擦力”、“材料形变”和“环境湿度对测量的影响”这些工程难题时所采取的巧妙解决方案。这些解决方案，往往依赖于对特定金属合金特性的深刻理解以及对几何公差的苛刻把控。 第五章：失落的链条——中世纪手抄本中的机械草图与复兴的曙光 在古典时代的高峰之后，世界进入了一个知识传播的相对低谷期，但机械的火种并未完全熄灭。本章探究了中世纪早期手抄本和修道院文献中零星保存下来的关于复杂机械装置的描述与草图。 我们对比了阿拉伯世界、拜占庭帝国和西欧地区保存下来的关于“星盘”（Astrolabe）及其变体的文献。虽然星盘本身是一种计算工具，但其制造过程要求极高的精度。本章细致分析了晚期星盘上复杂刻度和可调节部件的设计，这些部件是为模拟特定纬度下天空的运动而定制的。 此外，我们还考察了那些被认为是“奇迹”或“魔法”的机械装置的记载——例如那些用于演示行星位置的复杂模型。这些记载虽然常常被笼罩在神秘主义色彩中，但其背后隐藏的机械原理，揭示了中世纪工匠对齿轮和连杆机构的深刻理解，为后来的机械复兴奠定了基础。 《尘封的星轨》不仅仅是对古代仪器的考古报告，更是一部关于人类认知进步的史诗。它告诉我们，每一次对遥远星辰的凝视，都催生了精密的工程学实践，而这些实践，最终塑造了我们理解世界的方式。

作者简介

乔．墨黔 (Jo Marchant)

　　科学记者及作家，曾担任科学杂志编辑，现为新科学人杂志编辑。

　　2006年科学研究团队发表了对Antikythera Mechanism的最新研究成果，当时担任科学杂志编辑的作者前往採访，对这神奇古老仪器的原理及制造深觉不可思议，也想了解其消失原因及重新被发现的过程，于是开始採访搜集相关资料，花了两年时间完成此书。

译者简介

蔡易儒

　　辅仁大学英国语文学系毕业，英国新堡大学口笔译研究所。从事多国语言翻译专案管理工作数年，现旅居英国，为专业翻译工作者。译有《神秘学全书》（合译）等。翻译是灌溉我生命的泉源，文字是我唯一的依归。

李明芝

　　毕业于台湾大学心理学研究所，曾就读美国密西根州立大学家庭与儿童生态学系博士班。热爱阅读、兴趣广泛，爱好自由与文学创作，决定脱离单一学术生涯，朝多元生活迈进。目前专职翻译、写作及享受旅行、生活。译有《第一次当妈妈就上手》（信谊基金出版社）、《演化的力量》（博雅书屋出版社）、《双面好莱坞》（博雅书屋出版社）、《进入你的感官世界》（联经出版公司）、《发展心里学》（学富文化出版社），以及亲子、心理相关之文章和会议摘要，另着有数篇短篇小说和游记。

序文
第一章　海底谜尸
第二章　不可思议的发现
第三章　庞培的战利品
第四章　改写历史
第五章　浩大的重建工程
第六章　盒中之月
第七章　机械工房
第八章　新团队新伙伴
第九章　绝妙点子
第十章　叙拉古城的老叟 
结语
致谢
图片出处说明
出处暨延伸阅读

序
　　
　　雅典国立考古学博物馆一隅，有件状似突兀的展览品；看上去与偌大展示厅中所摆放的其他古希腊雕像、瓶饰迥然不同。三块状似发霉绿纸板的盘状物，正小心翼翼地悬架于玻璃展示柜中。
　　
　　原为金属材质的内部构造挤压成一团，浅绿色的钖历经长年氧化已佈满锈蚀，成了深蓝绿色的氯化铜，不难看出这古物已深埋于海底长达两千年之久。
　　
　　若再靠近一点观看，便能发现箇中奥妙。物品的轮廓在层层沉积物覆盖之下仍然依稀可见：原来，是一片大轮盘，及一小块覆盖着厚壳但刻度精细的圆形刻度盘，上头还缀满镌刻铭文。透过X射线影像可以得知，旁边还暗藏着不知名的物品。年代久远的钙化表壳下，精巧的齿轮虽然大小不一，但却彼此咬合；三角状的锯齿紧紧接合，彷彿随时就会喀喀一声，突然转动起来。整台仪器的设计既简单又现代化，看来与一般闹钟的内部构造没有两样。
　　
　　这，就是安提基瑟拉计算机(Antikythera mechanism)。据目前所知，仪器碎片中至少有三十组齿轮，这些残骸的表面刻满了密密麻麻的铭文。于公元一九○一年，由一艘古代沉船打捞出土，为现今世上最令人叹为观止的古物之一；据了解，以当时的科技技术而言，不可能出现这样复杂精细的仪器。虽然欧洲在文艺复兴时期便已发展出精密的天文钟，但在近千年内，还找不到任何能与之匹敌的类似仪器。
　　
　　博物馆内林立陈列着各式雕像，古代的船难残骸价值连城，它们美丽绝伦、壮观夺目，每件艺术单品都让人对希腊雕刻家的手艺激赏、赞叹不已。然而，独独这件古朴的物品独树一帜。纵使其表面因沉浸海底两千年之久，早已变得晦暗无光、残破不堪；但这件文物本身所传达的创意，及展现出的工艺技术，却彻底颠覆了世人对古希腊人及其能力的既定印象，甚至引发一股延续百年的解谜热潮。
　　
　　它究竟是什么呢？是谁制造了这台仪器呢？为何这等高度精密复杂的技术在崛起之后，却被世人遗忘如此之久？有一群人，自一九○一年起便全心投入安提基瑟拉计算机的相关研究，矢志解开背后所隐藏的谜题；凡接触、见识过此谜团奥妙的人，无不为之醉心着迷。虽然当中许多人无法活着等到真相大白的那天，但他们每个人都曾为此竭尽心力，而这本书，就是他们的故事。
　　
　　若不是康多士船长跟他那群吃苦耐劳的海绵採集工，安提基瑟拉计算机的碎片至今仍将静静躺在深海海底，仍由海水锈蚀。当时，他们一发现海底的沉船残骸，便不顾一切、冒着生命危险打捞沉船上的古物；然而，部份潜水人员却在这项前所未见、大胆无畏的冒险行动中不幸壮烈牺牲。
　　

第一章 海底谜尸
 
我本应早已安然返抵家乡，然而事情并非如预期般顺利。在行经马利亚角时，船只经不住海浪、潮流、北风的连番袭击，被迫转向，在不得已的情形下，我们只得改而绕行基瑟拉岛。接下来九天，海上波涛汹涌，我们与无情的狂风奋力周旋抵抗。直到第十天才找到一座小岛得以靠岸，岛上的居民为食莲者，香气怡人的莲花果实是他们唯一的食物来源。─荷马《奥德赛》
 
对古希腊人来说，海洋是世界的中心。虽然我们无法用实体国界将地图上的某个区域划分为古「希腊」所在地，但希腊人凭借着共通的语言与文化，彼此凝聚相系，保有了独特的民族性，影响遍及整个地中海区域。约于公元八世纪，荷马在世之时，阿提卡、波奥蒂亚、拉哥尼亚、阿凯亚等古城邦的希腊讲者踏遍许多遥远的国度，北至马其顿、色雷斯，爱琴海诸岛、安那托利亚，东至小亚细亚沿岸，南至埃及、利比亚，西至义大利、西西里岛、法国。要在这些广泛分散的拓居地之间往返，水路是唯一可行的交通方式。几千年来，不单单希腊，与其势均力敌的文明古国如埃及、腓尼基、后期出现的罗马等，其船只都曾在地中海域内来往穿梭。船上的乘客除了移民之外，还包括士兵、奴隶、外交官、商贾等人。运载的货物通常是谷物、酒、橄榄油等日常必需品，作为礼品或贸易之用；除此之外，世界各地的珍稀奢侈品也在货物之列，譬如利比亚的鸵鸟蛋、埃及的黄金与象牙、阿富汗的青金石。有些贸易商人甚至带来北欧的琥珀项鍊、塞浦路斯的铜，铸造成当时极为抢手的铜制武器、盔甲、雕像。
 
在这片水世界的中央，群山耸立的半岛便是现今所知的希腊。东边的爱琴海域内岛屿星罗棋布，西边海域辽阔淼茫，为了往返其间，船长必须像奥德赛(Odysseus)一样，领着船驶过半岛南端马利亚角与克里特岛之间诡谲多变、风狂雨暴的航道，因为这也是他们唯一的航道。
 
距荷马史诗流传于世已近三千年，这条航道的险恶程度仍不亚当年。《奥德赛》
 
(Odyssey)风糜百余代人后，又出现了另一名希腊水手，试图在返回爱琴海小岛榭米的途中，穿越马利亚角。于是，他们遭遇了跟奥德赛同样的命运，飓风将船只吹往另一个方向，一场属于他们的史诗冒险，就此展开。

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哇，看到這本書的標題《齒輪間的宇宙：解開世界上第一台電腦之謎（2版）》就覺得超有意思！我對老派的機械玩意兒一向充滿好奇，總覺得那些用金屬和齒輪組成的複雜結構，背後一定藏著一段令人驚嘆的工程智慧。特別是「世界上第一台電腦」，這簡直是科幻小說裡才會出現的名詞，但如果它真的存在，那它長什麼樣子？又是什麼樣的腦袋瓜能想出這麼超前的概念？書名裡的「齒輪間的宇宙」讓我聯想到，每一個轉動的齒輪，每一個卡榫的咬合，都像是一個小小的宇宙，精密地運轉著，共同推動著那個時代最前沿的計算能力。我尤其期待書中會如何描繪那段歷史，那些發明家們是如何在缺乏現有技術支援的情況下，一步步構建出這項劃時代的發明。我猜想，那不僅僅是技術的突破，更是人類對於邏輯、運算和智能的一次偉大探索。從書名就已經勾勒出一個充滿想像空間的畫面，我已經迫不及待想知道，這「宇宙」究竟有多麼浩瀚，又藏著多少不為人知的細節。

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這本《齒輪間的宇宙：解開世界上第一台電腦之謎（2版）》光聽名字就讓人熱血沸騰！我一直覺得，現代科技的發展，很多根源都埋藏在過去那些看似笨拙卻充滿智慧的發明裡。第一台電腦，光是想像它的體積和運作方式，就覺得是個巨大的挑戰。書名裡的「齒輪間的宇宙」這個比喻實在太貼切了，我想象著無數精密加工的齒輪，互相咬合、轉動，如同星辰般在一個封閉的機械體系內運行，而這個體系承載的，卻是人類最初對於「計算」這個概念的極致追求。我很好奇，在那樣一個時代，材料的限制、加工的精度、以及當時科學家們的思維模式，究竟是如何被突破的？書中會不會描繪出當時的實驗室場景？那些為了克服一個又一個技術難關而徹夜不眠的身影？我非常期待書中能夠細膩地呈現出那種蓽路藍縷、開創先河的艱辛與喜悅，讓讀者能夠深刻體會到，每一個偉大發明的背後，都有著無數不為人知的血汗與堅持，這也是「解開謎團」最吸引人的地方。

评分☆☆☆☆☆

「齒輪間的宇宙：解開世界上第一台電腦之謎（2版）」這個書名，讓我想像著一段關於早期計算機發展的傳奇故事。我一直覺得，那些充滿機械感的發明，比我們現在的電子產品更有「生命力」，因為你能看到每一個部件是如何協同工作的。書名裡的「齒輪間的宇宙」這個詞，非常精準地描繪出了早期電腦的物理形態，它暗示著無數精密齒輪的運動，共同構築了一個運算的世界。我對那個時代的技術背景很感興趣，在那樣一個缺乏現代計算工具和理論的環境下，是怎樣的洞見和堅持，才能孕育出「第一台電腦」的概念？書中是否會探討當時的社會需求，以及這項發明對後世產生的深遠影響？我期待能從中一窺那段充滿挑戰與創新的歷史，了解那些工程師們是如何在「齒輪」這個物理框架內，構建出一個「宇宙」般複雜而強大的計算機。

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《齒輪間的宇宙：解開世界上第一台電腦之謎（2版）》，這個書名本身就充滿了探索的吸引力。我一直對那些將複雜概念簡化成物理機械原理的發明充滿敬意，而「第一台電腦」的誕生，無疑是人類智慧的一大飛躍。書名中的「齒輪間的宇宙」這個比喻，讓我聯想到在那些密密麻麻的齒輪和傳動裝置中，似乎隱藏著一個超越時代的邏輯運算體系，它如同一個微縮的宇宙，精準而有條理地運轉著。我很想知道，在那個沒有電子元件的年代，人們是如何通過純粹的機械原理來實現複雜的計算和數據處理的？書中會不會揭示一些不為人知的設計細節，或是當時科學家們的獨特思考方式？我期待這本書能夠讓我深入了解這項偉大發明的技術層面，同時也能感受到那種在極端限制下，人類創造力的無限可能。

评分☆☆☆☆☆

「齒輪間的宇宙：解開世界上第一台電腦之謎（2版）」這個書名，瞬間就勾起了我對早期科技史的興趣。我一直認為，了解歷史上的偉大發明，特別是像第一台電腦這樣具有里程碑意義的成就，能讓我們更好地理解當前科技的演進脈絡。書名中的「齒輪間的宇宙」這句話，充滿詩意又極具想像力，它暗示著在那些複雜的機械結構之中，蘊含著一個龐大而精密的計算世界。我好奇的是，這個「第一台電腦」究竟是如何被定義的？它與我們現在所知的電腦有著多大的差異？又是哪些關鍵的技術突破，才使得它能夠被稱為「電腦」？我期待書中能夠深入淺出地解析其設計原理，甚至可能還會介紹一些當時關鍵的技術人物，以及他們所面臨的挑戰和解決方案。畢竟，解開「謎團」本身就是一件引人入勝的事情，我希望這本書能帶我走進那個充滿齒輪、槓桿和計算的奇妙世界。