ไขความลับ 2,000 ปี นักวิจัยใช้คลื่นความโน้มถ่วงเพื่อศึกษา "กลไกแอนติคีเทรา" คอมพิวเตอร์เชิงกลเครื่องแรกของโลก

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ประเทศสก็อตแลนด์ ได้ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ของเบย์ รวมถึงใช้เทคนิคที่ใช้กับเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง เพื่อเปิดเผยความลับของ กลไกแอนติคีเทรา (The Antikythera Mechanism) ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อประมาณ 2 ศตวรรษก่อนคริสตศักราช หรือมีอายุประมาณ 2,200 ปี และถือเป็นคอมพิวเตอร์เชิงกลที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

แบบจำลอง Antikythera Mechanism 

ในปี 1901 นักดำน้ำพบกลไกแอนติคีเทราในซากเรืออับปาง ใกล้เกาะแอนติคีเทรา ทะเลอีเจียน ประเทศกรีซ มันแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย 82 ชิ้น ถูกกัดกร่อนจนสภาพไม่สมบูรณ์ บรรจุอยู่ในกล่องขนาดประมาณ 30 เซนติเมตร มีวงแหวนด้านนอกที่เชื่อมต่อกับฟันเฟืองด้านในจำนวนมากที่ทำงานสัมพันธ์กัน นับจากค้นพบนักวิจัยก็พยายามศึกษาว่ามันทำงานอย่างไร

กลไกแอนติคีเทราถือเป็นคอมพิวเตอร์แอนาล็อกชนิดหนึ่งที่ทำงานด้วยมือ สร้างขึ้นมาเพื่อทำนายสุริยุปราคาและคำนวณตำแหน่งทางดาราศาสตร์ของดาวเคราะห์ และคาดว่ามันสามารถวิเคราะห์ได้อย่างแม่นยำโดยไม่มีกลไกในยุคสมัยเดียวกันสามารถเทียบเคียงความสามารถนี้ได้เลย

ในปี 2020 มีการถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ของวงแหวนวงหนึ่งของกลไกแอนติคีเทราที่เรียกว่า วงแหวนปฏิทิน ทำให้เห็นรายละเอียดใหม่ ๆ ว่ารูบนวงแหวนนั้นมีการเว้นระยะห่างอย่างสม่ำเสมอกัน แต่เนื่องจากวงแหวนหักจึงยังไม่ทราบว่าแหวนมีทั้งหมดกี่รู แต่การวิเคราะห์เบื้องต้นของคริส บูดิลิช (Chris Budiselic) นักวิจัยจากประเทศกรีซและทีมคาดว่าอาจจะมีจำนวนรูอยู่ระหว่าง 347 - 367

และล่าสุด นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ประเทศสก็อตแลนด์ ก็ได้ศึกษาเพิ่มเติม โดยใช้ 2 วิธีหลัก คือ 

วิธีที่ 1. ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ของเบย์ (Bayesian Analysis) ซึ่งเป็นเทคนิคการหาความน่าจะเป็นโดยอาศัยข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ ทั้งนี้ได้ใช้ตำแหน่งข้อมูลของรูที่มีอยู่ และการวางตัวของชิ้นส่วนทั้ง 6 ชิ้น 

วิธีที่ 2. ได้ใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองทางสถิติ ที่ปกติใช้กับเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ซึ่งเป็นเครื่องมือตรวจจับสัญญาณที่เอาไว้วัดระลอกคลื่นเล็ก ๆ ในกาลอวกาศ (Spacetimes หรือแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่รวม 3 มิติของพื้นที่ เข้ากับอีกหนึ่งมิติของเวลา) ที่เกิดจากเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ เช่น การชนกันของหลุมดำ นักวิจัยได้ปรับเทคนิคนี้เพื่อสร้างแบบจำลองขึ้นมา ผลลัพธ์พบว่าวงแหวนน่าจะมีรู 354 หรือ 355 รูตามปฏิทินจันทรคติของกรีก มากกว่าจะมีรู 365 รูตามปฏิทินอียิปต์ รูเหล่านี้กระจายอยู่ในวงแหวนรัศมี 77.1 มิลลิเมตร 

นอกจากนี้ยังได้เปิดเผยให้เห็นฝีมืออันน่าทึ่งของช่างกรีกโบราณ เพราะงานชิ้นนี้ปราณีต และมีการจัดวางต่าง ๆ อย่างแม่นยำมาก

ดร. โจเซฟ เบย์ลีย์ (Joseph Bayley) นักวิจัยที่สถาบันวิจัยแรงโน้มถ่วงของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และเป็นผู้ร่วมเขียนงานวิจัยนี้บอกว่า “งานวิจัยก่อนหน้านี้บอกแนวโน้มว่า วงแหวนปฏิทินนี้น่าจะติดตามปฏิทินจันทรคติ ซึ่งเทคนิค 2 วิธีที่เรานำมาศึกษาครั้งนี้ก็อาจจะช่วยยืนยันแนวโน้มนี้ได้อย่างมาก ในขณะเดียวกันผมก็ชื่นชมกลไกแอนติคีเทราอย่างมาก เพราะมันแสดงถึงความเอาใจใส่ของช่างฝีมือชาวกรีกในการสร้างกลไกนี้ ความแม่นยำของการวางตำแหน่งรูซึ่งต้องใช้เทคนิคการวัดที่มีความแม่นยำสูง และใช้มือที่นิ่งอย่างมากในการเจาะรูเหล่านี้”

ศาสตราจารย์เกรแฮม วาน (Graham Woan) ศาสตราจารย์คณะฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และเป็นหนึ่งในผู้เขียนวิจัยนี้ กล่าวว่า “มันสอดรับกันมาก เราได้ปรับเทคนิคที่เราใช้ในการศึกษาจักรวาลในยุคปัจจุบัน เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกที่คนเมื่อ 2,000 ปีก่อนเฝ้ามองท้องฟ้า”

“เราหวังว่าการค้นพบของเราเกี่ยวกับกลไกแอนติคีเทรา จะช่วยให้เราเข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าอุปกรณ์ที่น่าทึ่งนี้ถูกสร้างขึ้นและใช้งานโดยชาวกรีกอย่างไร”

งานวิจัยนี้ตีพิพิมพ์ในวารสาร Horological Journal ฉบับเดือนกรกฎาคม 2024

ที่มาข้อมูล GLA, Futurism, BHI

ที่มารูปภาพ Nature