Tìm thấy ‘máy tính’ 2,000 năm tuổi tính toán chuẩn xác vị trí của mặt trời, mặt trăng, và các hành tinh

Michael Wing

Năm 1901, một khối kim loại bị ăn mòn được kéo lên từ đáy đại dương cùng với một kho tàng đồ sộ các hiện vật nghệ thuật độc đáo của Hy Lạp. Được tìm thấy gần đảo Antikythera của Hy Lạp, vật thể có vỏ cứng này đã sớm được tiết lộ là một thứ phi thường. 

Sau khi điều tra, các nhà nghiên cứu xác định đây là mẫu vật của công nghệ tối tân thời cổ đại – họ phân loại vật thể này là một “máy tính xử lý các dữ liệu biến thiên liên tục” (analog computer) khoảng 2,000 năm tuổi. 

Thiết bị này được phát hiện như thế nào?

Mục tiêu ban đầu là lặn tìm bọt biển, nhưng các ngư dân lặn biển gần Antikythera, một hòn đảo giữa Crete và Laconia, hơn một thế kỷ trước đã tìm thấy nhiều điều vượt ngoài mong đợi: Họ xác định được vị trí các tàn tích của một con tàu đắm thời Hy Lạp cổ đại. Trong số hàng hóa, có những bức tượng, bình hoa bằng đồng, và đá cẩm thạch có chất lượng tương đương với những kiệt tác được trưng bày trong viện bảo tàng, cùng các hiện vật quý giá khác. Cỗ máy kỳ lạ này đã được phát hiện trong số đó.

Các nhà nghiên cứu bảo tàng say mê tất cả các hiện vật nghệ thuật; còn khối kim loại bị rỉ sét thì ít được chú ý hơn. Tuy nhiên, ngay sau đó, nhà khảo cổ học Valerios Stais đã nghiên cứu thiết bị này kỹ hơn vào năm 1902 và xác định được một bánh răng. Vật thể kỳ lạ này được xác định là một chiếc đồng hồ thiên văn dùng tay vận hành – chiếc máy điện toán tương tự đầu tiên được biết đến – có thể tính toán các sự kiện vũ trụ vượt xa khả năng tính toán thủ công.

Thiết bị này được mệnh danh là Cỗ máy Antikythera, theo tên hòn đảo Hy Lạp nơi nó được tìm thấy.

Ban đầu thiết bị chỉ là một khối rắn chắc nhưng ngay sau đó được tách thành ba khối. Trong nhiều thập niên, khi được nghiên cứu và xử lý sâu hơn, khối kim loại tiếp tục vỡ ra thành nhiều mảnh. Nhiều mảnh khác cũng được tìm thấy ở các khu vực khác nhau.

Các cuộc nghiên cứu xác định rằng thiết bị có 37 bánh răng bằng đồng ăn khớp riêng biệt, mỗi bánh răng có răng hình tam giác tinh xảo. Những bánh răng này được ẩn đằng sau mặt số kim loại và nằm trong khung bằng đồng và gỗ, có kích thước gần bằng hộp đựng giày. Bảy mảnh vỡ có ý nghĩa quan trọng về mặt cơ học, trong khi 16 mảnh nhỏ hơn được xác định là có khắc văn tự Hy Lạp cổ đại. Chủ yếu là nhờ những tiến bộ trong chụp ảnh tia X trong suốt 50 năm qua mà những khám phá này mới có thể thực hiện. Năm 1974, các cuộc kiểm tra bằng tia gamma đã giúp lập một danh mục (xác định và phân loại) 82 mảnh riêng lẻ.

Thiết bị này dùng để làm gì?

Mặc dù Cỗ máy Antikythera được lấy ra từ hàng hóa trên một con tàu, nhưng thiết bị này ít có khả năng được sử dụng để định hướng, vì các bánh răng tinh xảo sẽ không hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt trên biển. Thiết bị này có thể cộng, trừ, nhân, và chia – nhưng cũng có thể làm được nhiều hơn thế, tính toán các sự kiện vũ trụ.

Khi xoay tay cầm, hệ thống bánh răng tinh vi bên trong sẽ hoạt động. Cỗ máy chuẩn xác này được cho là đã tính toán vị trí của mặt trời, mặt trăng, các chòm sao, và hành tinh trong thái dương hệ. Bằng cách nhập một ngày nhất định, [cỗ máy] có thể dự đoán các dữ liệu nói trên với độ chính xác cao. Cỗ máy cũng có thể cho biết các pha của mặt trăng và thời điểm xảy ra nhật thực tiếp theo.

Thiết bị tiến bộ đến mức thậm chí còn tính cả năm nhuận, và theo dõi kỳ chu kỳ 4 năm của Olympic – hoặc sự kiện tương đương vào thời Hy Lạp cổ đại.

Sánh ngang với các đồng hồ thiên văn Âu Châu ra đời vào những thế kỷ sau, Cỗ máy Antikythera chỉ bị vượt mặt về tiến bộ công nghệ khi những sáng tạo về đồng hồ của nhà toán học Richard xứ Wallingford xuất hiện vào thế kỷ 14. Một số chi tiết của thiết bị cổ xưa này được cho là có độ phức tạp tương đương với một số đồng hồ thế kỷ 18.

Nguồn gốc của thiết bị

Nghiên cứu cho thấy thiết bị thiên văn này có thể đã được chế tạo ở Syracuse trên đảo Sicily – chủ yếu là do các mốc lịch trên mặt số của nó đều liên quan đến các thuộc địa của Corinth, trong đó có Syracuse. Năm 2008, Dự án Nghiên cứu Cỗ máy Antikythera đã đề xướng [giả thuyết] rằng thiết bị này có mối liên hệ với nhà triết học Archimedes, người đến từ Syracuse.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn đề xướng [giả thuyết] rằng cỗ máy này đến từ Rhodes và được nhà triết học Khắc kỷ Posidonius chế tạo – lý do là nhiều chiếc bình trong số hàng hóa trên tàu có nguồn gốc từ chính hòn đảo Hy Lạp đó.

Về niên đại, con tàu đã chìm vào khoảng năm 70–60 trước Công Nguyên nhưng thiết bị này có lẽ đã có từ trước đó. Các nghiên cứu gần đây cho thấy thiết bị có thể ra đời vào khoảng năm 150 trước Công Nguyên hoặc có lẽ sớm hơn, vào năm 200 trước Công Nguyên.

Vì sao thiết bị này quan trọng?

Mặc dù Cỗ máy Antikythera có thể là chiếc máy tính đầu tiên được tìm thấy, nhưng có thể không phải là duy nhất. Gần như chắc chắn có những thiết kế tương tự khác đã từng tồn tại. Giả thuyết cho rằng từng tồn tại những cỗ máy tương tự đã đặt ra một loạt câu hỏi hóc búa cho các nhà nghiên cứu và sử học ngày nay.

Sau 2,000 năm nằm dưới đáy biển, chiếc máy tính cổ được tìm thấy gần Antikythera này mang những hàm ý sâu xa cho quan niệm hiện đại; nếu thiết bị này thực sự có tuổi đời lâu như vậy và hoạt động như một số nhà khoa học tuyên bố, thì điều đó có thể đảo ngược phần lớn những điều chúng ta cho rằng mình biết về sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại.

Bạn có thể chiêm ngưỡng cỗ máy này, hiện được trưng bày tại Viện Bảo tàng Khảo cổ Quốc gia ở Athens. Ngoài ra còn có một số tác phẩm phục chế nghệ thuật về hình dáng của thiết bị này, tại Đại học Thessaloniki và Viện Bảo tàng Công nghệ Thessaloniki, ở Central Macedonia.