如何用计算机破解(计算机暴力破解)
来源:世界科学
安提阿·奎特拉机械是一种令人惊叹却又令人困惑的天文计算器,从古代流传至今,已有两千年的历史。自从1901年在一艘沉船中发现它的那一刻起,学者们就一直对它的神秘感到困惑。近日,揭秘工作有了新进展,研究人员认为“重建符合迄今为止科学家从现存遗骸中收集到的所有证据”。
这个有2000年历史的设备由手摇曲柄驱动,显示宇宙的运行,并预测古希腊人已知的五颗行星的运动,以及月相、日食和月食。但是它是怎么做到这么大的本事的呢?事实证明,解开这个谜是非常困难的。因为只有三分之一的机械残骸在波涛汹涌的地中海幸存下来。现在只剩下82个碎片,包括一些曾经隐藏的复杂的齿轮和铭文。
其他学者在过去重建过它,安提阿·奎特拉机械缺少2/3部件的事实使得人类很难确切知道它是如何工作的。
现在,伦敦大学学院的研究人员认为,他们已经解决了这个谜——至少是一部分——并开始重建这个设备,包括齿轮和其他部件,以测试他们提出的方案是否可行。如果他们能用现代机械技术制造一个复制品,他们的下一个目标是用古代技术再次制造一个复制品。
“我们认为,我们的重建符合科学家迄今为止从现有遗骸中收集的所有证据。”伦敦大学学院的材料科学家Adam Wojcik说。
计算机模型演示了安提奥克·奎特拉机械如何工作。
安提阿·奎特拉机械公司经常被描述为世界上第一台模拟计算机,它是由潜水员于1901年在希腊安提阿·奎特拉岛附近的海里打捞海绵时从一艘沉没的商船上救起的宝藏中发现的。这艘商船据信沉没于公元前1世纪,当时它从小亚细亚驶往罗马,途经克里特岛和伯罗奔尼撒半岛之间的海域,被一场风暴击沉。
专家推测,安提阿奎特拉的机械能可以追溯到公元前80年左右。
起初,这些破烂不堪、腐蚀严重的黄铜碎片几乎没有引起人们的注意,但几十年的学术研究已经揭示,这个装置是机械工程的杰作。
它最初被存放在一个只有一英尺高的木箱里。该设备的表面布满了铭文——相当于用户手册——内部有30多个黄铜齿轮,与表盘和指针相连。转动手柄,古希腊人所知的天空就会转动。
迈克尔·赖特曾经是伦敦科学博物馆的机械工程馆长。他拼凑了许多细节,大致弄清楚了安蒂奥基亚·奎特拉机械是如何运作的,并制作了一个工作复制品,但研究人员从未完全了解该装置的工作原理。
更糟糕的是,该装置的残余部分由82块组成,重建该装置的任务难度不亚于完成一个已经损坏、大部分拼图块已经消失的三维拼图模型。
伦敦大学学院的研究团队在《科学报告》杂志上发表了一篇论文,描述了他们如何借鉴赖特和其他研究人员的工作,然后利用设备表面的铭文和古希腊哲学家巴门尼德描述的一种数学方法,开发出一种新的齿轮排列方案,这种方案将使行星和其他天体以正确的方式运动。他们提出的解决方案允许设备的几乎所有齿轮都适合仅25毫米深的空间。
根据该团队的说法,Antioch Quitela Machinery可以在同心环上显示太阳、月亮、水星、金星、火星、木星和土星的运动。因为该装置假设太阳和行星围绕地球旋转,所以用齿轮复制天体的轨迹比以太阳为中心更困难。
科学家提出的另一个变化是他们称为“龙手”的双头指针,它可以指示预计何时发生日食和月食。
Antioch quite la机械公司齿轮的计算机模型。
研究人员表示,这项研究让他们离真正理解安提阿·奎特拉的机械装置如何显示天空的机制更近了一步,但尚不清楚这一方案是否正确,以及是否可以通过古代制造技术重建。
装置中的几个同心环需要围绕一组嵌套的空心轴旋转,但古代没有车床来成型金属。不清楚古希腊人是如何制造这种零件的。
“我不是很有信心天文馆核心的同心筒可以用古希腊工艺制造,这也可能是这个型号打了折扣。”Wojcik说,“车床是今天的加工方法,但我们不能假设古希腊人有那种金属加工技术。”
除了这个模型之外,安提阿·奎特拉机械公司还有更多未解之谜要揭开。例如:
我们不知道AntiQuitela机械是一个玩具还是一个教学工具,还是有其他用途。如果古希腊人能制造出这样的机械装置,他们还能用这些知识取得什么其他成就呢?
“那时候金属很稀有,所以金属制品会被回收。然而,我们从未发现或挖掘过与它们相似的东西,这很奇怪。”沃伊奇克说,“如果古希腊人有制造安提奎特拉机械的技术,他们为什么不扩展这一技术,设计出钟表等其他机械?”
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