Giải mã bí ẩn của 'máy tính' hơn 2.000 năm trước và nhìn thấy vũ trụ qua con mắt của người Hy Lạp cổ đại

Antikythera Machinery là một máy tính thiên văn đáng kinh ngạc nhưng khó hiểu, đã tồn tại từ thời cổ đại và có lịch sử hai nghìn năm. Kể từ thời điểm nó được phát hiện trong một con tàu đắm dưới biển vào năm 1901, các học giả đã suy ngẫm về bí ẩn của nó.

Gần đây, đã có những tiến triển mới trong việc khám phá bí ẩn của chiếc 'máy tính' cổ đại này, các nhà nghiên cứu tin rằng 'việc tái tạo phù hợp với tất cả các bằng chứng mà các nhà khoa học đã thu thập được từ những dấu hiệu hữu ích'.

Thiết bị hơn hai nghìn năm tuổi này được cung cấp năng lượng bởi một tay quay, hiển thị chuyển động của vũ trụ, dự đoán chuyển động của năm hành tinh được người Hy Lạp cổ đại biết đến, cũng như các giai đoạn của mặt trăng, nhật thực và nguyệt thực. Nhưng làm thế nào mà cỗ máy bí ẩn này có thể làm được những điều tuyệt vời như vậy trong thời cổ đại? Sự thật đã chứng minh rằng rất khó để giải đáp bí ẩn này. Bởi vì chỉ có 1/3 số mảnh vỡ cơ học của nó còn được lưu giữ trong vùng biển Địa Trung Hải (bao gồm 82 mảnh vỡ còn lại chứa một số bánh răng và chữ khắc phức tạp).

Trong quá khứ, các học giả đã từng thực hiện việc tái tạo lại cỗ máy Antikythera, nhưng do vẫn bị thiếu 2/3 bộ phận của nó nên chúng ta rất khó biết chính xác cách thức hoạt động của nó.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học College London tin rằng họ đã giải đáp được bí ẩn - ít nhất là một phần - và đã bắt đầu xây dựng lại thiết bị bí ẩn này, bao gồm các bánh răng và các thành phần khác, để kiểm tra xem giải pháp đề xuất của họ có khiến cho cỗ máy bí ẩn này hoạt động hay không. Nếu họ có thể tạo ra một bản sao bằng công nghệ cơ khí hiện đại, mục tiêu tiếp theo của họ là tạo ra một bản sao khác nữa nữa bằng công nghệ cổ đại.

Adam Wojcik, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học College London, cho biết: 'Chúng tôi tin rằng việc tái tạo của chúng tôi phù hợp với tất cả các bằng chứng mà các nhà khoa học đã thu thập được từ những mảnh ghép hiện có.

Antikythera Machinery thường được miêu tả là máy tính đầu tiên trên thế giới. Nó được phát hiện vào năm 1901 bởi một thợ lặn trong quá trình tìm kiếm và giải cứu kho báu từ một tàu buôn bị chìm ở vùng biển ngoài khơi đảo Antikythera của Hy Lạp. Tàu buôn này được cho là đã chìm vào thế kỷ thứ nhất trước Công nguyên khi đang đi qua vùng biển giữa Crete và Peloponnese trên tuyến đường từ Tiểu Á đến Rome và bị chìm trong một trận bão.

Ban đầu, những mảnh đồng thau 'hỏng vụn' và bị ăn mòn này ít khi thu hút sự chú ý của mọi người, nhưng sau hàng thập kỷ nghiên cứu đã cho thấy rằng thiết bị này là một kiệt tác của kỹ thuật cơ khí.

Ban đầu nó được bảo quản trong một chiếc hộp gỗ cao không tới 1 mét. Bề mặt của thiết bị được trang trí bằng những dòng chữ tương đương với sách hướng dẫn sử dụng ngày nay và chứa hơn ba mươi bánh răng đồng, kết nối với mặt số và kim chỉ thị, cùng với đó là bàn xoay tay cầm và bức tranh về vòm trời quay quanh.

Michael Wright từng là chuyên gia kỹ thuật cơ khí tại Bảo tàng Khoa học ở London. Ông đã tổng hợp nhiều chi tiết, tìm hiểu tổng quan về cách hoạt động của cỗ máy Antikythera và tạo ra một bản sao hoạt động, tuy nhiên, các nhà nghiên cứu khoa học vẫn chưa bao giờ tìm ra hoàn toàn nguyên lý hoạt động của thiết bị này.

Tệ hơn nữa, các tàn tích của thiết bị vẫn tồn tại cho đến ngày nay gồm 82 mảnh vỡ. Việc tái tạo lại thiết bị này khó khăn không kém việc hoàn thiện một mô hình ba chiều bị hỏng hóc với hầu hết các mảnh ghép đã mất.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học College London đã tái tạo thiết bị này từ các mô tả của Wright và các nhà nghiên cứu khác, sử dụng lại các chữ khắc trên bề mặt của công trình và mô tả của triết gia Hy Lạp cổ đại Parmenides. Các phương pháp toán học được áp dụng để phát triển các sơ đồ sắp xếp bánh răng mới cho phép các hành tinh và thiên thể khác di chuyển theo cách chính xác. Giải pháp mà họ đề xuất cho phép gần như tất cả các bánh răng của thiết bị có thể nằm gọn trong một không gian chỉ sâu 25 mm.

Theo nhóm nghiên cứu, cỗ máy Antikythera có thể hiển thị chuyển động của Mặt trời, Mặt trăng, Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ theo các vòng đồng tâm. Vì thiết bị giả định rằng Mặt Trời và các hành tinh quay quanh Trái Đất, nên việc tái tạo quỹ đạo của các thiên thể bằng bánh răng sẽ phức tạp hơn so với Mặt Trời được đặt ở trung tâm.

Một điều chỉnh khác mà các nhà nghiên cứu đề xuất là con trỏ hai đầu được gọi là 'bàn tay rồng', có thể chỉ ra thời điểm dự kiến của nhật thực và nguyệt thực.

Các nhà nghiên cứu cho biết, nghiên cứu này cho phép họ thực sự hiểu nguyên lý hiển thị cơ chế của vòm trời như thế nào, nhưng không rõ liệu kế hoạch này có đúng hay không và liệu nó có thể được tái tạo lại bằng các kỹ thuật chế tạo cổ đại hay không.

Một số vòng đồng tâm trong thiết bị cần quay xung quanh một tập hợp các trục rỗng lồng vào nhau, nhưng thời cổ đại không có máy tiện để tạo hình kim loại. Không rõ người Hy Lạp cổ đại sẽ chế tạo các bộ phận đó như thế nào.

'Tôi không tự tin lắm về việc liệu ống đồng tâm ở lõi của cỗ máy có thể được sản xuất bằng kỹ thuật Hy Lạp cổ đại hay không' đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, 'Máy tiện là phương pháp gia công hiện nay, nhưng chúng tôi không nghĩ người Hy Lạp cổ đại đã có kỹ thuật gia công kim loại như vậy'.

Bên cạnh mô hình này, Antikythera Machinery vẫn còn nhiều bí ẩn chưa được giải thích, có thể kể đến như:

Chúng tôi không biết liệu máy móc của Antikythera là đồ chơi hay công cụ dạy học hay có những công dụng khác. Nếu người Hy Lạp cổ đại có thể tạo ra một thiết bị cơ khí như vậy, thì họ có thể sử dụng kiến ​​thức đó để đạt được những thành tựu khác mà chúng ta chưa biết tới.

Nhóm nghiên cứu nói thêm: 'Vào thời điểm đó, kim loại rất hiếm, vì vậy các sản phẩm kim loại sẽ được tái chế và tái sử dụng. Mặc dù vậy, chúng tôi chưa bao giờ tìm thấy hoặc khai quật được bất cứ thứ gì tương tự như nó, điều này rất kỳ lạ'. 'Nếu người Hy Lạp cổ đại có công nghệ để chế tạo máy móc Antikythera, tại sao họ không mở rộng công nghệ này để thiết kế các máy móc khác như đồng hồ?'.