量子霸权
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第二章
数字时代的终结

古代世界最有趣、最迷人的谜题之一来自爱琴海的海底。1901年,潜水员在安提基西拉岛附近打捞时,意外被勾起了好奇心。在沉船上散落的一众碎陶器、硬币、珠宝和雕像中,潜水员发现了一个十分奇怪的东西。虽然从表面上看,它就是一块毫无特殊价值的镶满珊瑚的岩石。

但当一层层碎片被清理干净之后,考古学家开始意识到他们正在探索一个极其罕见的、独一无二的宝藏。这个物品是一台设计复杂而精巧的仪器,上面布满了齿轮、轮子和各种奇怪的铭文。

根据沉船中发现的其他文物所属年代来推算,这台仪器是在公元前150年至公元前100年之间被制作的。一些历史学家的观点是,这台仪器可能是从希腊罗得岛被带到了罗马,作为恺撒凯旋游行时被呈送的礼物。

2008年,科学家利用X射线断层扫描和高分辨率表面扫描,终于成功穿透到这个有趣物体的内部。当意识到自己看到的是一件先进得令人难以置信的古老机械装置时,科学家感到无比震惊(见图2.1)。

没有任何已有的古代记录中提到过如此复杂的机械装置。科学家恍然大悟,这台伟大的仪器毫无疑问代表了古代世界科学知识的巅峰。这是一颗已经凝望了他们几千年的光彩夺目的“超新星”。这台仪器其实是世界上最古老的计算机,而且在过去2 000年的时间里都没有得以复制。

图2.1 安提基西拉仪器

注:2 000年前,希腊人创造了安提基西拉仪器,这是计算机进化史上首次现身的雏形,是一种非常基础的原始设备模型。如果说安提基西拉仪器代表了计算机技术的开端,那么量子计算机就很可能代表了其进化的未来。

科学家开始尝试制造这个非凡机械装置的复制品。通过转动曲柄,一系列复杂的齿轮和轮子数千年来第一次被启动了。这个仪器至少包含37个青铜齿轮。其中一组齿轮可以计算月球和太阳的运动,另一组齿轮则可以预测下一次日食的到来。它非常灵敏,甚至可以计算出月球沿轨道运转时发生的微小不规则变化。该装置的铭文则记录了古人已知的水星、金星、火星、土星和木星的运动,并且该装置的一个缺失部分甚至很可能可以绘制行星在天空中移动的轨迹。

从那时起,科学家制作了该装置内部的精细模型,从而让历史学家对古人的知识和思想有了前所未有的了解。该装置预示着一个全新科学分支的诞生,该分支使用机械工具模拟宇宙。这是世界上最古老的模拟计算机—— 一种可以使用连续机械运动进行计算的设备。

因此,世界上第一台计算机被发明的目的是模拟天体运动,人类希望用自己手中的设备再现宇宙运转的奥秘。这些古代科学家可不是停留于敬畏地盯着夜空,而是想方设法通过这台仪器了解夜空中天体运动的详细机理,从而前所未有地实现对天空中天体运动的深入了解。