Cỗ máy Antikythera là một thiết bị bằng đồng to cỡ hộp giày, chứa hàng chục bánh răng ăn khớp với nhau, được tìm thấy trong một con tàu đắm Hy Lạp cổ và có tuổi khoảng hơn hai nghìn năm. Xoay một tay quay, nó cho biết vị trí của Mặt Trời và Mặt Trăng, pha trăng, và dự đoán được nhật thực, nguyệt thực. Đến nay nó được coi là chiếc máy tính tương tự cổ nhất từng được biết.
Chào bạn, đây là Nhà Khám Phá. Khi nghe chữ máy tính, mình nghĩ tới màn hình và bàn phím. Nhưng có những chiếc máy tính làm bằng bánh răng, tính toán bằng chuyển động. Hôm nay mình kể về chiếc máy như thế nằm dưới đáy biển suốt hai nghìn năm, đến khi được vớt lên vẫn bị coi là một cục đồng gỉ.
Thợ lặn tìm bọt biển gặp kho báu
Năm một nghìn chín trăm, một nhóm thợ lặn tìm bọt biển người Hy Lạp trú bão gần hòn đảo nhỏ Antikythera, nằm giữa đảo Crete và đất liền Hy Lạp. Khi lặn xuống, họ thấy dưới đáy biển là một con tàu đắm cổ với những bức tượng đồng và tượng đá cẩm thạch.
Đó là một trong những cuộc trục vớt khảo cổ dưới nước đầu tiên trong lịch sử. Các thợ lặn với bộ đồ lặn thô sơ thời ấy đã vớt lên tượng, bình gốm, đồ thuỷ tinh, đồ trang sức. Con tàu được cho là đắm vào khoảng thế kỷ thứ nhất trước Công nguyên.
Trong đống đồ vớt lên có một khối đồng nhỏ bị gỉ sét, vỡ thành nhiều mảnh, lẫn với gỗ mục. Ban đầu không ai để ý tới nó giữa những bức tượng lộng lẫy.
Đến năm sau, một nhà khảo cổ để ý thấy trên một mảnh có dấu vết của một bánh răng. Bánh răng trong một hiện vật Hy Lạp cổ là điều chưa ai tưởng tượng nổi, và một bí ẩn kéo dài cả thế kỷ bắt đầu.
Chụp xuyên qua khối đồng gỉ
Các mảnh đồng quá mong manh để tháo rời. Muốn biết bên trong có gì, các nhà khoa học phải tìm cách nhìn xuyên qua.
Từ giữa thế kỷ hai mươi, một nhà nghiên cứu người Anh đã dùng tia X chụp các mảnh và đếm được nhiều bánh răng, đưa ra những giả thuyết đầu tiên về cách cỗ máy hoạt động. Ông nhận ra đây là một thiết bị tính toán thiên văn.
Bước nhảy vọt đến vào khoảng năm hai nghìn không trăm lẻ năm, khi các nhà khoa học mang tới bảo tàng ở Athens một máy chụp cắt lớp cực mạnh, loại dùng trong công nghiệp. Máy cho thấy cấu trúc ba chiều bên trong từng mảnh, với khoảng ba mươi bánh răng còn sót lại, có những bánh răng nhỏ chỉ vài li.
Không chỉ vậy, máy còn đọc được hàng nghìn chữ Hy Lạp li ti khắc trên các mặt và nắp đồng, trước đó bị gỉ che kín. Những dòng chữ ấy giống như sách hướng dẫn sử dụng, giải thích các mặt số và kim chỉ cho biết điều gì.
Cỗ máy tính được những gì?
Mặt trước của cỗ máy có một mặt số lớn với các vòng chia, kim chỉ vị trí của Mặt Trời và Mặt Trăng giữa các chòm sao hoàng đạo, kèm lịch ngày tháng. Một quả cầu nhỏ nửa sáng nửa tối quay để cho thấy pha trăng, trăng tròn hay trăng khuyết.
Mặt sau có hai mặt số hình xoắn ốc. Một cái theo dõi chu kỳ dài của lịch Mặt Trăng, một cái dự đoán nhật thực và nguyệt thực theo một chu kỳ khoảng mười tám năm mà người xưa đã quan sát được. Một mặt số nhỏ còn chỉ năm nào có các đại hội thể thao lớn như thế vận hội cổ.
Tinh xảo nhất là một cặp bánh răng có chốt trượt trong rãnh, làm kim Mặt Trăng lúc chạy nhanh lúc chạy chậm, đúng như Mặt Trăng thật chuyển động không đều trên bầu trời. Người thiết kế đã biến một lý thuyết thiên văn thời ấy thành cơ khí.
Các chữ khắc còn gợi ý cỗ máy có thể chỉ cả vị trí của năm hành tinh mà người xưa biết, nhưng phần bánh răng cho các hành tinh đã mất. Các nhà nghiên cứu đang dựng lại mô hình đầy đủ dựa trên những manh mối còn lại.
Vì sao nó làm cả thế giới kinh ngạc?
Điều làm cỗ máy Antikythera đặc biệt là sau nó, rất lâu không có gì tương tự được biết tới. Phải hơn một nghìn năm sau, những chiếc đồng hồ thiên văn phức tạp ở châu Âu thời trung cổ mới đạt tới độ tinh xảo bánh răng như vậy.
Chẳng lẽ người Hy Lạp cổ chỉ làm đúng một chiếc? Các nhà nghiên cứu cho rằng khó có chuyện đó. Một cỗ máy tinh vi như vậy cho thấy người làm đã có truyền thống, có kinh nghiệm. Có thể đã có nhiều chiếc khác, nhưng đồng là kim loại quý, đồ hỏng thường bị nấu chảy để dùng lại, nên không còn sót lại.
Một số tác giả cổ đại có nhắc tới những thiết bị mô phỏng chuyển động của bầu trời, như một quả cầu do nhà bác học Archimedes làm ra. Cỗ máy Antikythera cho thấy những lời kể ấy có thể không phải phóng đại.
Ai làm ra nó và làm ở đâu vẫn chưa có câu trả lời chắc chắn. Có giả thuyết gắn nó với những trung tâm thiên văn học nổi tiếng của thế giới Hy Lạp thời ấy, nhưng chưa có bằng chứng quyết định.
Con tàu vẫn còn giữ bí mật
Cỗ máy hiện được trưng bày ở Bảo tàng Khảo cổ Quốc gia tại Athens, cùng những bức tượng vớt lên từ cùng con tàu, trong đó có bức tượng đồng một chàng trai trẻ rất đẹp.
Những năm gần đây, các nhà khảo cổ dưới nước quay lại xác tàu với thiết bị hiện đại, robot lặn, máy dò kim loại. Họ vẫn tìm thấy thêm hiện vật: tượng, đồ trang sức, cả những mảnh xương người trên tàu.
Có hy vọng rằng biết đâu dưới lớp cát đáy biển vẫn còn những mảnh nhỏ của cỗ máy chưa được vớt lên, giúp hoàn chỉnh bức tranh.
Ở Việt Nam, khảo cổ học dưới nước cũng đã trục vớt nhiều con tàu đắm cổ chở gốm sứ quý ngoài khơi miền Trung. Những con tàu như vậy là những viên nang thời gian, và mỗi lần lặn xuống là một lần mở hộp không biết trước bên trong có gì.
Câu hỏi thường gặp
Máy tính tương tự là gì?
Máy tính tương tự tính toán bằng chuyển động hay đại lượng vật lý liên tục, như bánh răng quay, thay vì bằng những con số rời rạc như máy tính điện tử. Thước trượt và đồng hồ cơ cũng là những thiết bị kiểu này.
Cỗ máy Antikythera bao nhiêu tuổi?
Con tàu đắm vào khoảng thế kỷ thứ nhất trước Công nguyên, còn cỗ máy có thể được làm sớm hơn một ít, khoảng thế kỷ thứ hai hoặc thứ nhất trước Công nguyên. Các nhà nghiên cứu vẫn đang bàn về niên đại chính xác.
Người Hy Lạp cổ biết dự đoán nhật thực bằng cách nào?
Họ dựa vào những quan sát dài hạn, nhiều trong số đó kế thừa từ người Babylon, và nhận ra nhật thực, nguyệt thực lặp lại theo một chu kỳ khoảng mười tám năm. Cỗ máy biến chu kỳ ấy thành chuyển động bánh răng.
Có bản sao cỗ máy hoạt động được không?
Có, nhiều nhà nghiên cứu và người làm mô hình đã chế tạo bản sao dựa trên kết quả chụp cắt lớp, xoay tay quay là các kim chạy như mô tả. Các bản sao giúp kiểm tra giả thuyết về cách cỗ máy hoạt động.
Vì sao các mảnh đồng không bị tháo rời để nghiên cứu?
Đồng đã bị gỉ và giòn sau hai nghìn năm dưới biển, tháo rời có thể làm vỡ vụn và mất chi tiết vĩnh viễn. Vì vậy các nhà khoa học chọn chụp xuyên qua thay vì tháo ra.
