五南官網-齒輪間的宇宙：解開世界上第一台計算機之謎

博雅書屋-萬象考
齒輪間的宇宙：解開世界上第一台計算機之謎

Decoding the Heavens:Solving the Mystery of the World's First Computer

原文作者：Jo Marchant
作　　者：喬．墨黔
譯　　者：蔡易儒、李明芝譯
出版社別：五南
書　　系：博雅文庫
出版日期：2016/02/01(2版1刷)
ＩＳＢＮ：978-957-11-8450-0
書　　號：RE15
頁　　數：288
開　　數：25K
定　　價：300元
優惠價格：237元

如果不是地中海發生過那兩場相隔了2000年的暴風雨，歷史上最重要的科技傑作可能永遠無法重見天日……

一九○○年，潛水伕在希臘的安提基瑟拉島位於愛琴海與地中海交會的克里特島以北二十九公里處，發現一艘兩千多年前的超大貨船殘骸，並在其中找到一個貌似大齒輪的裝置。研究顯示，這個輪軸其實是一個精密儀器的一部份，其複雜性堪稱千年之最，同時它也是全世界已知的第一個類比式計算機，科學家現在還在試圖破解其秘密。

本書主要介紹安提基瑟拉儀(Antikythera Mechanism)被發現的過程，及百年來考古學家及科學家們對它的研究成果。安提基瑟拉儀是一種由無數複雜的齒輪系統所構成的神祕計時裝置，它是於100多年前在一艘希臘沉船的殘骸上被發現的。安提基瑟拉儀神祕之處就在於當時希臘人是如何製造出如此精密儀器，而且關於這種儀器的歷史記錄似乎也都神祕消失了。種種神祕大大地引起了人們對它的興趣。作者還介紹了在過去一個世紀中科學家和工程師們是如何致力於安提基瑟拉儀的研究。這是一個引人入勝的科學之謎解密故事，其中充滿了競爭與計謀。

喬．墨黔 (Jo Marchant)
科學記者及作家，曾擔任科學雜誌編輯，現為新科學人雜誌編輯。
2006年科學研究團隊發表了對Antikythera Mechanism的最新研究成果，當時擔任科學雜誌編輯的作者前往採訪，對這神奇古老儀器的原理及製造深覺不可思議，也想瞭解其消失原因及重新被發現的過程，於是開始採訪搜集相關資料，花了兩年時間完成此書。

蔡易儒
輔仁大學英國語文學系畢業，英國新堡大學口筆譯研究所。從事多國語言翻譯專案管理工作數年，現旅居英國，為專業翻譯工作者。譯有《神秘學全書》（合譯）等。翻譯是灌溉我生命的泉源，文字是我唯一的依歸。

李明芝
畢業於台灣大學心理學研究所，曾就讀美國密西根州立大學家庭與兒童生態學系博士班。熱愛閱讀、興趣廣泛，愛好自由與文學創作，決定脫離單一學術生涯，朝多元生活邁進。目前專職翻譯、寫作及享受旅行、生活。譯有《第一次當媽媽就上手》（信誼基金出版社）、《演化的力量》（博雅書屋出版社）、《雙面好萊塢》（博雅書屋出版社）、《進入你的感官世界》（聯經出版公司）、《發展心裡學》（學富文化出版社），以及親子、心理相關之文章和會議摘要，另著有數篇短篇小說和遊記。

出土古物之所以迷人，不僅在於其埋藏深久，保存了歷史考證的線索，也在於探索與考究過程中的揭密樂趣。尤其一件足以推翻歷史見解或未被定論之文物，更成為研究者所關注及辯論的焦點，而藉由各方引證的觀點與論述，也讓世人增益見聞，間接地分享了各類的佐證知識。
　　典藏於雅典國立考古學博物館的「安提基瑟拉計算機」（Antikythera mechanism），於一百多年前在一艘希臘的沉船殘骸上被發現，估計有二千年以上的歷史，是已知最早包含複雜齒輪系統的裝置，卡地夫大學的天體物理學教授愛德蒙茲表示，它可以被稱作是已知的第一台計算器。其神秘之處在於當時希臘人如何製造出如此精密儀器？其真正用途為何？以及為何關於這種儀器的歷史紀錄盡付闕如？自這件文物被發掘出土以來，考古學家及科學家便試圖以各種觀點解開這個謎，尤其到了1950年「水下考古學」一詞被提出，強調以水下考古資料系絡來研究與海洋有關的人類文化，包括社會、經濟、政治、科技、生活日用、宗教、習俗等層面的遺留，以及其所存在的環境因素，更為這件充滿謎團的文物提供了進一步的研究資訊。
　　本書作者以故事敍述的方式娓娓道出「安提基瑟拉計算機」的始末，從交織細密的探索中引入歷史、地理、天文、科技發展、文物保存與鑑定等知識，猶如進行一場知識的拼圖遊戲，讓讀者在閱讀中共同參與解謎的樂趣。
                                    

前國立故宮博物院院長   周功鑫

第一章　海底謎屍

我本應早已安然返抵家鄉，然而事情並非如預期般順利。在行經馬利亞角時，船隻經不住海浪、潮流、北風的連番襲擊，被迫轉向，在不得已的情形下，我們只得改而繞行基瑟拉島。接下來九天，海上波濤洶湧，我們與無情的狂風奮力周旋抵抗。直到第十天才找到一座小島得以靠岸，島上的居民為食蓮者，香氣怡人的蓮花果實是他們唯一的食物來源。
                                                          ─荷馬《奧德賽》

對古希臘人來說，海洋是世界的中心。雖然我們無法用實體國界將地圖上的某個區域劃分為古「希臘」所在地，但希臘人憑藉著共通的語言與文化，彼此凝聚相繫，保有了獨特的民族性，影響遍及整個地中海區域。約於公元八世紀，荷馬在世之時，阿提卡、波奧蒂亞、拉哥尼亞、阿凱亞等古城邦的希臘講者踏遍許多遙遠的國度，北至馬其頓、色雷斯，愛琴海諸島、安那托利亞，東至小亞細亞沿岸，南至埃及、利比亞，西至義大利、西西里島、法國。要在這些廣泛分散的拓居地之間往返，水路是唯一可行的交通方式。幾千年來，不單單希臘，與其勢均力敵的文明古國如埃及、腓尼基、後期出現的羅馬等，其船隻都曾在地中海域內來往穿梭。船上的乘客除了移民之外，還包括士兵、奴隸、外交官、商賈等人。運載的貨物通常是穀物、酒、橄欖油等日常必需品，作為禮品或貿易之用；除此之外，世界各地的珍稀奢侈品也在貨物之列，譬如利比亞的鴕鳥蛋、埃及的黃金與象牙、阿富汗的青金石。有些貿易商人甚至帶來北歐的琥珀項鍊、塞浦路斯的銅，鑄造成當時極為搶手的銅製武器、盔甲、雕像。
在這片水世界的中央，群山聳立的半島便是現今所知的希臘。東邊的愛琴海域內島嶼星羅棋布，西邊海域遼闊淼茫，為了往返其間，船長必須像奧德賽(Odysseus)一樣，領著船駛過半島南端馬利亞角與克里特島之間詭譎多變、風狂雨暴的航道，因為這也是他們唯一的航道。

距荷馬史詩流傳於世已近三千年，這條航道的險惡程度仍不亞當年。《奧德賽》
(Odyssey)風糜百餘代人後，又出現了另一名希臘水手，試圖在返回愛琴海小島榭米的途中，穿越馬利亞角。於是，他們遭遇了跟奧德賽同樣的命運，颶風將船隻吹往另一個方向，一場屬於他們的史詩冒險，就此展開。
時值公元一九○○年，在維多利亞女王統治下，大英帝國疆域不斷擴張，稱霸七海；與此同時，工業革命浪潮如火如荼，影響遍及全球。這兩項重要因素徹底改變了當時人們的生活。在德國康士坦士湖畔，出現世上第一艘齊柏林飛船；紐約的麥迪遜花園廣場，是世界首屆汽車大展。航海業面臨轉型期，英國皇家海軍的第一艘潛水艇，正準備於巴羅因弗內斯灰濛濛的水域下水。這是第一次，世界各大洋隱約巡梭的蒸氣船數量超過靠風帆推進的帆船。
受到此一影響，地中海區域內重要的「海綿採集業」也發生重大變革。遠自荷馬時期之前，希臘潛水夫便靠著採集海床上的海綿謀生；古代人經常拿海綿作為沐浴或日常清潔之用。最著名的例子就是奧德賽歷經多年流浪後終歸故里，在殺死過去趁隙向他妻子求愛的追求者後，便要求侍女以海綿吸去殘留於桌上的血跡(但稍後這些侍女也因不忠的罪名，遭奧德賽處以吊刑)。
或許早在公元前六千年前，希臘境內甫出現農業的跡象、第一次有船隻航向愛琴海探險之際算起，數千年來，海綿採集潛水夫的產業沒有出現過任何重大改變。潛水技術最純熟大膽的當屬東南方多底卡尼茲群島的潛水夫，尤以卡利姆諾斯及榭米這兩座島嶼為最；因為這兩個地方的海水溫暖宜人，特別容易養育出大型品種的海綿。身手矯健的海綿採集潛水夫，通常打著赤膊、手持利刃，繫上一塊平坦的大石頭，便潛入三十米深的海中，在合理的憋氣限時內用網子採集海綿。
然而，海綿採集業在十九世紀徹底轉型。雖然變革為時勢所趨，但若真要找出關鍵性的影響人物，非著名的德國工程師奧古斯都‧西比(Augustus Siebe)莫屬。他曾於柏林學習金屬加工技術，在滑鐵盧之役擔任炮兵軍官，最後落腳倫敦蘇活區。是一個多產的發明家，在各式以他為名的發明中，較為特出的作品包括了回轉式水泵、造紙機、計重秤、製冰器。
一八三七年，他發明了一個潛水頭盔，下面連接著一套防水帆布衣。這跟西比其他的作品一樣都是十分精緻巧妙的新發明；不過這套潛水衣的影響力，卻遠遠超過他以往的所有發明。最大關鍵就在於頭盔內的瓣閥，潛水夫穿上這套衣服後，便能藉由上方船隻壓縮機供應的空氣，透過空氣供應管來呼吸。史上第一次，潛水夫終於能隨心所欲地潛到海底深處，或在空氣供應管長度極限的深度範圍內，在水裡待得更長更久。當時，大家都看好它能為海綿採集業帶來龐大的經濟效益，於是在一八六○年代，榭米島一名具前瞻眼光的當地商賈佛迪歐斯‧馬薩多里底斯(Fotios Masatoridis)便採購了這款新型潛水衣。
這套裝備由厚實的帆布製成，以橡皮緊緊封住開口，扣上一大片青銅材質的頸圈和護胸甲。並用螺絲鎖上圓形銅製頭盔，頭盔十分沉重，得同時使用兩隻手才舉得起來。潛水夫套進裝備後，只能透過強化玻璃製成的小小舷窗向外查看。由於穿著這套厚重的衣服無法自在游泳，潛水夫只能拖著空氣供應管與救命索，在海底蹣跚前進；看起來很像早期太空人抵達高密度、高重力的星球時，跟盤旋不定的太空梭栓在一起的樣子。
坦白說，專業潛水夫為了與這款古怪的潛水衣對抗，時時刻刻都必須小心翼翼、步步為營。看到這種情形，馬薩多里底斯便說服懷孕的妻子出面示範。一開始，她神色愉悅地穿上潛水衣，然後使勁沿著海港的階梯向下爬，直到海水將她整個人淹沒滅頂；成功證明了這頂頭盔效果絕佳，防水功能無懈可擊。讓一名身懷六甲的婦人親身上陣穿著潛水衣，在當時是一件不可思議的事，於是很快便得到社會大眾的廣大迴響。
一開始，這些潛水衣讓人感覺十分神奇。只要練習幾次，潛水夫通常都可以降到海平面以下七十米處。只見潛水夫不疾不徐地在海床上拖著步伐行進，四處尋覓、採集海綿，並藉由繫在手腕上的繩子與上方的船隻保持聯絡。海綿採獲量大幅增加，海綿採集業因此轉型；販賣海綿的潛水夫及商人也因豐碩的採獲量，賺進大筆財富。公元一八九○到一九一○年間，為海綿採集業鼎盛時期，每年均有數千名潛水夫投入該產業，花費約百萬個小時於海底工作。
然而，縱使這種潛水裝備帶來了大筆獲利，潛水夫病(Bends)這種高頻率、隨機發生的致命疾病卻造成大批潛水人員傷亡。
人於地下或水中深處吸進壓縮氧時，由於肺臟氮氣的壓力較身體其他部位的氮氣高，便會溶解在血液和組織中直到達成平衡為止。在尚未回到水面前，它對於身體並不會有任何影響。但是，如果一個人急速上升，壓力急遽下降的話，原本溶解在體內的氮還來不及變回氧氣，便會形成氣泡，就像拔香檳酒瓶塞時二氧化碳與空氣接觸瞬間溶解產生的作用一樣。
潛水夫病的症狀因氣泡形成處而相異，若發生在關節附近，會造成該處劇烈疼痛，無法伸展四肢。若氣泡在腦中形成，會造成意識不清、失憶、頭痛等癥狀；若在脊髓、神經系統中，會使患者癱瘓；在皮膚附近，則會發癢，產生小蟲爬滿全身的幻覺。這些氣泡會阻塞血管，切斷脊椎神經傳導，或造成心血管栓塞。嚴重的話還會致命，過程十分痛苦。
根據記載，首樁潛水夫病例於一八四○年發生；患者為礦工及橋樑建築工人，他們長時間在地下坑井工作，暴露於為阻止水流進入而維持高壓空氣的環境。這個疾病的英文名稱出自於一八七○年代負責挖掘布魯克林大橋橋墩的工人。他們從地下坑井回到地面時，通常身體都呈現扭曲、僵硬的狀態，而他們背部不自然彎曲的線條，讓目擊的同事聯想到當時普遍受仕女歡迎的「希臘式傴步(Grecian bend)」，於是便因此命名。
然而，自一八六○年代甫使用這款新式潛水衣的海綿採集工人並不知道這些訊息。不
久，便傳出有大批潛水夫相繼死亡的案例。一八八六至一九一○年間，約有一萬名潛水夫死於潛水夫病，兩萬人因此癱瘓，這個數字相當於每年出海人數的一半。
這對於海綿採集業社群的衝擊既深且廣，幾乎家家戶戶都深受其害。礙於潛水員遺孀、寡夫的壓力，黎巴嫩、埃及等許多國家迅速下令禁止使用此款潛水衣。但出於經濟壓力及顏面問題，多底卡尼茲群島地區的潛水員仍然照用不誤。畢竟潛水能夠為他們帶來陸上世俗生活所無法給予的財富與榮耀；就如同在戰爭中一樣，他們把每一天都當做生命的最後一天。
如今，海綿採集漁工成為一個前所未見獨立自主的群體。他們年輕力壯、充滿自信，不畏艱難險阻，帶著財富光榮返家；故鄉小島的居民甚至還將他們譽為英雄。每逢春天，便可見榭米及鄰近島嶼駛出一支支單薄木船組成的船隊；每艘船上載著手動發電的空氣壓縮機、一件破舊襤褸的公用潛水衣，潛水員人數最多達十五人。他們將在木船上居住、工作，度過一個筋疲力竭的夏天，有時甚至會遠航至北非地區進行採集。秋天時，通過重重考驗、歷劫歸來的潛水員便會載著滿船海綿凱旋返家，準備享受一連串慶祝活動。
就是在這樣的情形下，一九○○年秋天，迪米特奧斯‧康多士(Dimitrios Kontos)船長及船員結束位於突尼西亞外海的夏季海綿採集工作，正駛船返回榭米。康多士原本是一名潛水好手，那時已負責掌管兩艘小型帆船。他手下有六名潛水員、二十名槳手；充足的人力讓他們即便在無風的日子，也能繼續航行。

法律/政治

財經/商管/觀光

文/史/哲/期刊

理工/醫護

教育/心理/傳播

小五南/中等教育