Hơn 2.000 năm trước người Hy Lạp cổ đại đã có máy tính analog?
Ngày nay máy tính phổ biến trên toàn thế giới, làm thay đổi cuộc sống của chúng ta. Về cơ bản chúng ta được biết máy tính là sản phẩm công nghệ hiện đại ra đời trong thế kỷ 20. (Có tài liệu cho rằng năm 1946 chiếc máy tính đầu tiên ra đời tại Đại học Pennsylvania (Mỹ). Nó dài 20 m, cao 2,8 m và rộng vài m. Nó chỉ có thể tính được 5000 phép toán cộng trong 1 giây).
Tuy nhiên có một cỗ máy cơ khí được thiết kế thông minh và phức tạp đến độ xứng đáng được gọi là chiếc Máy tính tương tự được dùng để mô tả vị trí của các hành tinh trong hệ mặt trời, tính ngày nhật thực, nguyệt thực, tính lịch của thế vận hội Olympic cổ đại đã được người Hy Lạp cổ đại sử dụng các đây hơn 2.000 năm. Chúng ta hãy cùng theo dõi hành trình hơn 100 năm giải mã bí ẩn cổ vật này.
Tháng 7 năm 1901, một khối đồng rỉ sét bọc trong một hộp gỗ bị mòn lở kích thước chỉ bằng một hộp đựng giày được vớt lên từ xác một con tàu cổ bị đắm ngoài khơi đảo Antikythera – Hy Lạp. Cùng với rất nhiều cổ vật như đồ trang sức, cẩm thạch, tiền xu, tượng đồng, đồ gốm và đồ thuỷ tinh cao cấp, cổ vật này được đưa về Bảo tàng Khảo cổ học Quốc gia của Hy Lạp để lưu trữ phân tích. Tuy nhiên vẻ ngoài tầm thường của nó không gây được sự chú ý đối với các nhân viên bảo tàng. Nó đã bị bỏ mắc cho đến năm sau.
Ngày 17 tháng 5 năm 1902, nhà khảo cổ học Valerios Stais trong một dịp tiếp xúc đã nhận thấy sự kỳ lạ của “mảnh đá có các bánh răng” này. Valerios Stais nhận định nó là một chiếc đồng hồ thiên văn cổ. Ông muốn khám phá nó. Tuy nhiên những tổn hại đối với cổ vật cả trước và sau khi trục vớt là rất trầm trọng. Nó đã bị tách ra làm 3 mảnh chính và 82 mảnh vỡ nhỏ. Việc nghiên cứu nó là vô cùng phức tạp. Nhiều chuyên gia khi đó cho rằng không thể mô phỏng được nó với năng lực công nghệ đương thời. Việc nghiên cứu đành gác lại, khối kim loại bí ẩn đó rơi vào lãng quên cho đến…49 năm sau.
Năm 1951, nhà sử học người Anh, giáo sư Đại học Yale, Derek J. de Solla Price đã nhìn thấy cổ vật này. Ông đặc biệt ấn tượng về nó. Những nghiên cứu chuyên sâu về cỗ máy được bắt đầu. Kể từ đấy nó thường được gọi với cái tên là Cơ chế hay Cỗ máy Antikythera. Việc nghiên cứu sau này đã thu hút rất nhiều nhà khoa học quốc tế danh tiếng tham gia. Dự án nghiên cứu cỗ máy Antikythera được hợp tác bởi các nhà khoa học hàng đầu của Đại học Cardiff, Đại học Quốc gia Athens, Đại học Aristotle Thessaloniki, Bảo tàng Khảo cổ học Quốc gia Athens, và các công ty như X-Tek (Anh), Hewlett-Packard (Mỹ) đã được lập ra để trả lời các câu hỏi: Cỗ máy được dùng để làm gì? Ai đã chế tạo ra nó, chế tạo như thế nào? Và nó đã được tạo ra khi nào?
Kết quả nghiên cứu khảo cổ xác định con tàu đã bị chìm vào khoảng những năm 60 trước công nguyên. Vậy là cỗ máy đã nằm dưới đáy biển hơn 2.000 năm rồi. Năm 2004, phương pháp hình ảnh hiện đại bằng X quang đã được sử dụng để thăm dò cấu trúc và chức năng của cỗ máy. Hình ảnh rõ nét các chi tiết cấu tạo nên cỗ máy hiện ra. Hơn 2.000 ký tự khắc trên bề mặt cỗ máy và các chi tiết ẩn bên trong 82 mảnh vỡ còn lại của nó cũng được tái hiện. Tất cả chính là bản hướng dẫn sử dụng cỗ máy. Bí ẩn hơn 2.000 năm dần hé lộ.
Cỗ máy có 37 bánh răng khác nhau, trục, kim trỏ, vách cửa…được chế tạo tinh xảo với trình độ tương đương cơ khí thời kỳ sau cách mạng công nghiệp của chúng ta. Vẫn chưa có kết luận chính xác về thành phần hợp chất của chúng nhưng người ta tin rằng nó là hợp kim đồng và thiếc hàm lượng thấp (khoảng 95% đồng và 5% thiếc). Trong đó bánh răng lớn nhất có đường kính 140mm với 223 răng. Các bánh răng được liên kết thành nhiều tổ hợp. Mỗi tổ hợp mô tả vị trí của một hành tinh trong hệ mặt trời. Toàn bộ được truyền động từ 1 tay quay. Tất cả được đặt trong một hộp gỗ có kích thước 340mm x 180mm x 90mm (chỉ nhỉnh hơn chiếc máy tính xách tay của chúng ta ngày nay một chút về độ dày).
Giản đỗ cỗ máy Antikythera (Ảnh:Wikimedia Commons)
Thiết bị này sử dụng cả hai mặt. Một mặt trong đó có đĩa số đánh dấu 360 ngày dương lịch của người Ai Cập kèm theo 12 cung hoàng đạo. 9 kim trỏ đồng tâm định ra vị trí của mặt trời, mặt trăng, sao Kim, sao Mộc, sao Thuỷ, sao Hoả và sao Thổ trên các cung hoàng đạo. Khi quay tay truyền động, người sử dụng có thể di chuyển kim trỏ đến một ngày nhất định và xem các vị trí tương quan của các hành tinh trong hệ mặt trời. Ở mặt còn lại, cỗ máy cho người dùng biết thời gian xảy ra nhật thực hoặc nguyệt thực. Cỗ máy thậm chí cũng tính được chu kỳ bốn năm của thế vận hội Olympic cổ đại.
Nhận xét về nó, giáo sư Peter Lynch của đại học Dublin kinh ngạc viết: “Cơ chế này được điều khiển bởi một tay cầm làm quay một hệ thống liên kết của hơn 30 bánh răng…Các bánh răng được ghép nối với các con trỏ ở mặt trước và mặt sau của cơ chế, hiển thị vị trí của mặt trời, mặt trăng và các hành tinh khi chúng di chuyển qua cung hoàng đạo. Một cánh tay có thể mở rộng với một chốt theo rãnh xoắn ốc, giống như bút stylus của máy ghi âm. Một hình cầu nhỏ, nửa trắng nửa đen, biểu thị pha của mặt trăng”… “Ấn tượng hơn nữa là khả năng dự đoán nhật thực và nguyệt thực. Người Babylon xưa đã biết rằng nếu nhìn thấy nhật thực, hiện tượng đó sẽ lại xảy ra vào 223 lần mặt trăng tròn tiếp theo. Chu kỳ này kéo dài khoảng 18 năm, được gọi là chu kỳ thiên thực (Saros cycle). Phải có tính toán toán học và công nghệ phức tạp thì mới có thể áp dụng chu kỳ này vào trong cỗ máy,”
Còn giáo sư Derek de Solla Price, người đã phân tích cỗ máy vào thập niên 1960, đã thốt lên rằng: “khám phá này tương tự như việc tìm ra một động cơ đốt trong tại lăng mộ của pha-ra-ông Tutankhamun”.
Dựa trên những thông tin nghiên cứu được, Dự án nghiên cứu cơ chế Antikythera đã chế tạo thành công một cỗ máy cơ khí mô phỏng theo nguyên mẫu.
Câu hỏi còn lại là: Ai đã phát minh ra cỗ máy và người ta đã chế tạo ra nó như thế nào? Nghiên cứu các ký tự Hy Lạp và nội dung văn bản hướng dẫn sử dụng được tìm thấy trên cỗ máy người ta thấy rằng những ký tự, các thuật ngữ được sử dụng và phong cách của văn bản hướng dẫn này rất giống với phong cách một văn bản thiên văn nổi tiếng của nhà thiên văn và toán học người Hy Lạp là Geminos sống ở thế kỷ thứ nhất trước công nguyên. Vậy phải chăng cỗ máy được phát minh bởi Geminos? Đó là một trong những giả thuyết.
Một giả thuyết khác, trên con tàu chở cỗ máy cũng tìm thấy bình hoa trang trí với phong cách Rhodian – Một thành phố cảng nhộn nhịp thời cổ đại của Hy Lạp. Thương cảng này là một trong những trung tâm lớn về thiên văn học và kỹ thuật cơ khí thời cổ đại, là quê hương của nhà thiên văn học, toán học và địa lý học Hipparchus, người đã sống trong khoảng thời gian từ năm 140 TCN đến năm 120 trước công nguyên. Cỗ máy này sử dụng lý thuyết của ông về sự chuyển động của mặt trăng. Những điều này gợi ý rằng con tàu có cảng gốc là Rhodian. Và có thể Hipparchus là người đã thiết kế cỗ máy hoặc ít nhất là tri thức của ông đã được vận dụng để phát minh ra nó.
Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Archive for History of Exact Science về chi tiết mặt số Saros của cỗ máy Antikythera, cho rằng các phép toán được sử dụng để dự đoán nhật thực là dựa trên các mô hình số học Babylon (Thuộc nền văn minh Lưỡng Hà cổ đại) hơn là mô hình lượng giác của Hipparchus(Hy Lạp). Vậy phải chăng người Hy Lạp đã lĩnh hội tri thức của Babylon và làm nên phát minh này? Cũng là một ẩn đố.
Thông tin mới nhất cho biết đã tìm thấy xương người bị mắc kẹt trên con tàu chở cỗ máy Antikythera bị đắm hơn 2.000 năm trước. Các nhà nghiên cứu sẽ sớm xác định ADN của bộ xương ấy. Thông tin từ đó sẽ giúp giải đáp rất nhiều vấn đề còn tồn tại liên quan đến cỗ máy cổ đại này.
Câu hỏi ai là người đã phát minh ra cỗ máy Antikythera vẫn còn là một ẩn đố. Nhưng dẫu là ai thì chúng ta cũng chắc chắn một điều rằng họ có một trí tuệ phi phàm. Những con người cổ đại ấy có thể vận dụng tổng hợp các tri thức về thiên văn, toán học, vật lý trong một thiết kế thông minh phi thường, và còn được hỗ trợ bởi một công nghệ cơ khí có trình độ không thua kém chúng ta ngày nay. Chúng ta nên nhìn nhận lại quan niệm của mình về trí tuệ của tiền nhân. Cổ xưa không phải khi nào cũng lạc hậu.
Dương Tử biên tập
Nguồn tham khảo:
- Wikipedia
- Ancient-origins
- The Conversation
- The Epochtimes
- DKN
- Trithucvn
- Daily mail