【中国观察北京时间2026年07月10日讯】今日焦点：人类科技真的进步了吗？两千年前的古人，早就玩懂了纳米、计算机和长晶工艺；
郑之： 黎玉啊，你说如果有一天，考古学家打开一座两千年前的古墓，在里面发现了一部手机、或者是一部电脑你会怎么想？
黎玉：我会觉得可能是盗墓的人掉进去的，喔还有一种可能，就是时光机被发明出来了，项少龙走进现实了。
郑之： 哈哈，这些东西确实不太可能出现在古代，那如果我说现代这些高科技的软件、硬件，在古代就有相关的技术了，你觉得怎么样？
黎玉：古代就有高科技技术？比如说呢？
郑之： 比如在两千多年前，古罗马人的手中啊，就有非常精密的计算机了。
黎玉：等一下！第一台计算机不是1946年美国才发明出来的吗，两千年前连二进制都没有，古罗马人拿什么去计算？这有证据吗？
郑之： 你别急，听着好像是有点离奇，但是这件事可是有真实的出土文物的证据的。
2000年前的计算机
郑之： 事情还要从1900年说起，当时希腊的一些潜水作业的工人，在一个名叫安提基特拉的小岛附近做工，其中一名潜水员突然发现，海底横七竖八地躺着很多人，还有马的身体。
黎玉：这么惊悚，难道是什么海底的墓地吗？
郑之： 不是，这些都是一些文物，在大约四十多米深的海底，沉睡着一艘两千多年前的沉船。这艘船沉没的地方呢，是在当年是罗马和波斯之间往来的的一个很重要的航道上，而这艘船上有很多文物，比如青铜像、雕塑、珠宝等等，还有很多各个国家的钱币，所以这可能就是给罗马运送战利品的船只。因为一些事故，沉没在了安提基特拉岛附近。那后来希腊政府也陆续从这里捞出了大量罗马时期的珍贵文物。
黎玉：然后呢，有什么特别的吗？
郑之： 有一个东西呢是青铜器，但是当年捞出来之后谁也不知道是啥，青铜器嘛，经过这么多年的海水腐蚀，已经变成了一块又黑又绿的青铜疙瘩，但是肯定不是艺术品，因为形状很奇怪，看起来就像一块普通的石头。直到1902年，希腊的考古学家在整理这些文物时，突然从一块裂开的青铜残片里，看到了一个非常清晰的齿轮。
黎玉：齿轮不算很特别吧，中国两千多年前的文物里也有齿轮啊，古人拿它做水车、做指南车都很正常。这和计算机有什么关系呢？
郑之： 当然单独一个齿轮当然说明不了什么。问题是，随着这些残片不断裂开，人们发现里面不是一个齿轮，而是一层又一层相互咬合的青铜齿轮。
黎玉：喔一层又一层…..就是说很精密了。
郑之： 是的，其实这里还有个小插曲，当时发现这个东西的时候是20世纪初1900年，那个时候还没有那么多考古研究成果，人们也根本不相信两千多年前能有这么精密的齿轮系统。所以当年有很多人怀疑，这可能一个近代的钟表，后来不小心掉进沉船遗址里了。但是经过考古、材料和文字铭文的研究，科学家最终确认，这就是一件真正的古代机械，年代在公元前100年左右。然后科学家就以发现这个沉船附近的小岛的，给这个装置命名，叫“安提基特拉机械”。
在安提基特拉机械现存的这些残片里，可以辨认出的青铜齿轮有30个，其他大量零件已经在海水中腐蚀、破碎或者彻底消失了。科学家发现的残片呢，一共只有82块，只有原机械的三分之一左右。
黎玉：那应该没戏了吧，只剩三分之一而且又腐蚀得这么厉害，应该很难辨认了。
郑之： 其实最开始也很棘手，科学家根本不知道内部结构是什么样的，直到CT技术的成熟，才逐渐了解这个机械里面的齿轮结构，然后依靠这些齿轮上的齿数，还有上面的古希腊文字，一点点的破解出来这个机械的用途。
黎玉：所以科学家是靠齿轮结构和这些文字，去反推出这个结果的。
郑之： 对。而且反推出来的结果，让很多研究人员都感到不可思议，发现这是一个齿轮式天文计算机。科学家认为完整的安提基特拉机械，可能被安装在一个木制箱子里，大小大约相当于一本厚厚的大词典。箱子的正面和背面都有刻度盘，侧面还有一个可以转动的手柄。使用者先设定一个日期，然后转动手柄，内部几十个齿轮就会同时运转，最后把计算结果显示在不同的指针和刻度盘上。
黎玉：喔所以设定日期就是我们现在的输入，然后齿轮负责计算，最后刻度盘显示结果。这个操作过程确实有点像计算机了
郑之： 就是这个意思。当然，它不是今天这种使用晶片和电子讯号的数位计算机，而是一台机械式类比计算机。但是它可以用齿轮之间的比例关系，计算复杂的天文周期。
黎玉：这不就是“把公式写进齿轮”吗？现代人是把程序写进芯片，而古希腊人是把天文规律算好，做成齿轮的比例。
郑之： 可以这么理解。这也是为什么它被称为世界上已知最早的机械式类比计算机。
黎玉：哇，真是太让人惊讶了，现代人研究这么长时间的计算机，竟然在两千多年前就有人发明出来了。
郑之： 是的，科学家就说这种反差，基本就相当于在金字塔里发现了战斗机，所以说我们对古人的了解真的差的太远了。
黎玉：哇这太震撼了，那它可以计算些什么呢？
郑之： 首先，它可以显示太阳和月亮在天空中的位置。它的正面有一个大型圆形刻度盘，外面标注日期，里面标注黄道十二宫。当使用者转动手柄，代表太阳和月亮的指针就会移动，显示某一天它们大约位于天空中的什么位置。机械上还有一个小球。随着齿轮运转，这颗小球也会旋转，可以直接显示那一天的月相。
黎玉：也就是说这台机械能看到新月、上弦月、满月和下弦月。
郑之： 对。但是如果只是让一根指针绕圈，还不算最厉害。古希腊天文学家已经知道，从地球上观察，月亮在天空中的运动速度并不是完全不变的，有时候快一些，有时候慢一些。为了模拟这种变化，安提基特拉机械里使用了一套非常巧妙的偏心齿轮和销槽机关，让代表月亮的指针在运行时，也会周期性地加速和减速。
黎玉：那还不是普通的日历了，它连月亮运行的速度，都能模拟出来。
郑之： 没错。它不只是记录时间，同时也在模拟宇宙的运行。而在安提基特拉机械的背面，有两个大型螺旋刻度盘。其中的一个刻度盘，记录的是默冬周期。
黎玉：默冬周期是什么意思呀？
郑之： 简单来说，就是19个太阳年，大约等于235个月相周期，也叫朔望月。我们知道一个太阳年其实不是整数月，所以才有闰月嘛。但是经过19年之后，太阳年和朔望月的循环会大致重新重合。
安提基特拉机械就利用齿轮，把“19年和235个月”之间的比例机械化了。当使用者转动手柄，背面的指针就会沿着五圈螺旋刻度移动，显示每一个月位于整个19年周期的什么位置。
下面另一个刻度盘，功能就更加不可思议了。它可以预测日食和月食。
黎玉：两千年前的人，可以预测日食、月食？这太不可思议了。
郑之： 不但能预测，而且可以一次计算未来很多年的日月食可能性。天文学家发现，每隔223个朔望月，也就是大约18年11天，太阳、地球和月亮会回到相似的相对位置，日食和月食也会按照相似的规律再次出现，这就是沙罗周期。
安提基特拉机械的背面，就把这223个月排列在一个四圈螺旋刻度盘里。其中某些月份旁边还刻有特殊符号，告诉使用者这个月可能发生日食或者月食，大约发生在白天还是夜晚的哪一个时段。
黎玉：所以一个古希腊人只要转动手柄，就可以知道十几年甚至几十年之后，哪个月份可能出现日食？
郑之： 对。而且可能还不止这些。科学家在机械铭文中，还发现了水星、金星、火星、木星和土星的名称。这意味着，完整的安提基特拉机械，很可能还可以显示出当时已知的五大行星位置。
黎玉：可是我们现在看到的复原模型，有的上面有很多代表行星的指针，有的却没有。到底哪一个才是真的？
郑之： 这就是安提基特拉机械至今还没有完全破解的地方。它的背面保存得相对完整，所以默冬周期和日月食预测系统，研究人员已经大致弄清楚了。但是它的正面只剩下很少的零件，负责行星运动的大部分齿轮可能都已经消失了。
2021年的时候，伦敦大学学院的研究团队根据残存的齿轮、铭文以及古希腊的天文理论，设计出一套正面的复原模型，可以模拟五大行星的运动，甚至表现行星在天空中的顺行和逆行。
虽然这套模型只是是一种复原方案。但是我们基本可以确定，行星是这台机械的重要功能之一，但是原来的齿轮究竟怎么排列、有多少个零件，目前还不能百分之百确定。
黎玉：那这台机械是谁设计的？
郑之： 不是很清楚。有人怀疑它可能跟古希腊著名科学家阿基米德有关，也有人认为它可能来自罗德岛的天文学派或者波塞-多尼-奥斯的学术圈有关。总之在两千多年前的人，就已经拥有比肩现代的天文科技水平了。
黎玉：确实啊，现在人飞上太空才搞明白的宇宙运行规律，两千年前的人在地上就已经看明白了，不得不赞叹古人的智慧。其实郑之，这让我想到中国古代也是有不少东西，运用到了现代人的技术，比如说织布机、提花机。
郑之： 织布机？这能有什么技术啊。
黎玉：我们知道织布机从商朝就有了，而到了汉朝，中国就有了提花机，这已经就是在运用现代的二进制，进行信息储存了，只是单纯用在了图案上。但也是有现在这种机械编程的雏形了。
郑之： 你刚才说到二进制，那你知道，人类把二进制用到极致，最具代表性的成果是什么吗？
黎玉：芯片！
郑之： 对，芯片。芯片就是把0和1，变成晶体管的开和关。而芯片发展到今天，最核心的战场，就是怎么在尽可能小的空间里，塞进更多、更快、更省电的晶体管。那现在台积电的2纳米制程已经量产，下一步还在冲击1.6纳米级工艺。到底是什么概念呢？一根头发大约有8万到10万纳米粗，而2纳米只有它的四万分之一左右。也就是一根头发丝的四万分之一。
黎玉：所以纳米技术，就是现代科技的最前沿。
郑之：没错。但奇妙的是，早在一千六百多年前，古罗马人就做出过一件带有纳米材料效应的艺术品。它不是芯片，也不是实验室产品，而是一个玻璃杯。
古罗马的纳米技术黎玉：什么样的玻璃杯啊，教科书上不是讲的是进化论，说几千年前的人类的科技水平很落后，古人怎么还能掌握纳米技术呢？
郑之： 听起来确实有点让人难以相信啊，但是我说的这件事可是有直接证据的，在大英博物馆里有一件展品，就纪录了古人对纳米技术的应用——莱克格斯杯。这是公元4世纪晚期，古罗马的一件玻璃艺术品，它的特殊点在于这个玻璃是双色的。
黎玉：双色玻璃？但是古罗马本身就非常擅长制造玻璃啊，比如说罗马帝国出现的吹玻璃的技术，后来还结合了模具大规模复制，能制造出双色的玻璃好像也很正常吧？
郑之： 双色玻璃是很常见啦，但如果是通过变色来达到双色的呢（喔？）？这个玻璃杯在正面照射光线的时候，呈现出的是黄绿色，就是玉石的那种绿色，而如果光线是从玻璃杯背后透过来的话，呈现出的就是半透明的酒红色。
黎玉：很神奇。
郑之： 是的，在相当长的一段时间里，人们都不明白罗马人是怎么做到让玻璃随着光线而变色的，直到科学家用电子显微镜观察，才发现原来是因为玻璃里掺杂了金银合金微粒，每一个微粒的直径只有50纳米左右，而且罗马可能已经实现对这种技术的量产了，考古学家发现了很多这种玻璃碎片，不过全世界只保留下这一只完整的艺术品，现在收藏在大英博物馆。
黎玉：喔，所以说古罗马人在那个时候就已经学会运用纳米技术制造艺术品了，但是有没有可能是他们在烧制玻璃的过程中，发现加入一些材料或者是控制温度，就会产生这种效果的玻璃呢？或许也可能是某种经验摸索吧。
郑之： 是有这种可能，但是因为这种技术已经失传了，当时的人具体是怎么实现的，我们并不知道。研究人员用六十多年的时间，直到2021年才通过二次加热的办法，才复刻、仿制出这种双色玻璃的样品。
黎玉：现代科技水平竟然都要这么长时间才能只做出一个样品，古罗马人的工艺水平确实是不容小觑啊。不过郑之，我也知道中国有一个出土文物，身上也有一些制造芯片的技术。
勾践剑上的芯片工艺郑之： 喔？中国古代也有计算机械或者纳米技术吗？
黎玉：不是，我要说的这个东西可以说是大名鼎鼎了，就是越王“勾践剑”。
郑之： 勾践剑我知道啊，是春秋战国时期铸剑师欧冶子铸造的一对雌雄，出土的时候保存的十分完好，全身没有丝毫锈迹、仍旧锋利如初。
黎玉：是的，答对了。那我说的这个芯片的技术就在这把剑的剑刃上，简单来说就是至今都没能完全揭开的长晶之谜！
郑之： 长晶？这个好像是制造硅晶圆的工艺啊。
黎玉：对。芯片在制造过程中，第一步不是直接做晶片，而是先要种出一根纯度极高的硅晶棒。工程师会拿一小粒硅晶当作“种子”，在极其严格的超高温环境下，让它像春笋一样慢慢长成一根巨大的单晶硅棒。把这根硅棒像切吐司一样，切成一片片薄薄的晶圆，最后才能送去进行光刻、蚀刻和封装。简单来说，这就是芯片的“地基”。
郑之：所以说要先让晶体“长”出来。
黎玉：没错。这个过程就叫长晶。问题是，科学家后来在勾践剑的剑刃上，竟然也看到了类似的金属结晶现象。
郑之： 这个有什么说法吗？
黎玉：这就是越王勾践剑五大未解之谜之一。你前面也提到了，这把剑出土的时候，剑身保存得非常完整，表面有菱形暗纹，剑格上还镶嵌着蓝色琉璃和绿松石。而且剑身几乎没有严重锈蚀，剑刃依然非常锋利。据说当时有人用它轻轻一划，二十三层纸就被割开了。
郑之： 是的，所以很多人说它是“千年不锈”的神剑。
黎玉：为了探询这个真相，在1977年的时候，科研团队用粒子加速器对勾践剑进行了成分检测，结果发现，这把剑主要是铜锡合金，也就是青铜。但是它和普通青铜器不一样，整把剑几乎不含铅，材料非常纯净，而且合金比例非常的完美。
郑之： 哎呦，纯铜、纯锡的完美比例合金非常不简单啊。
黎玉：更不简单的是，它的剑脊和剑刃，铜锡比例竟然不一样。
郑之： 什么意思？
黎玉：就是说，它的剑脊，也就是中间那条支撑整把剑强度的地方，含铜量更高；而两侧的剑刃，含锡量更高。这样的话，剑脊铜多，韧性好，不容易折；剑刃锡多，硬度高，刃口更锋利。
郑之： 那这么说的话，可就有点奇怪了，因为青铜太软，所以青铜剑都是铸造出来的，一炉铜水倒进模具里，然后再抛光打磨，这种金属液体是没办法让某一种金属元素定向流动的，这个东西在物理学界有个名词，叫做“麦克斯韦妖”。如果能实现麦克斯韦妖，就能实现永动机，这在物理学界显然是不可能的呀。那你说这会不会是分开铸造的呢？先铸剑脊，再铸剑刃。
黎玉：科学家刚开始也是这么想的，但是问题很快又来了。检测发现，勾践剑的剑刃不是简单的“含锡量高”而已，而是越靠近真正的刃口，含锡量越高。
郑之： 也就是说，这是渐变的呀，那这不就是现代材料科学里的梯度材料吗，两千多年前的铜剑，没有显微镜，没有材料分析仪，怎么能达到这种程度呢？
黎玉：所以这就成了一个谜，但是后来，随着显微检测技术进步，专家把剑刃放大到大约500倍观察，才看到了真正关键的，就是我们刚刚说的“长晶”工艺，科学家在剑刃上看到了金属锡的结晶，而且不是普通的结晶，而是一种非常特殊的形态，叫做树枝晶，就是像树枝一样的晶体。这种形态，在现代的金属材料学里是很重要的研究对象。
郑之： 其实古代还有很多神奇的剑，有些是在传说当中，还没有被发现的，有些是已经出土的文物，比如说干将莫邪剑，传说中干将铸剑的时候，铜水迟迟达不到火候，莫邪以身祭剑才最终铸成神兵，这两柄剑出土的时候，还展现出了记忆金属的特性，这种金属特性也是现代人在二十世纪中叶才发现的。
黎玉：是，而且干将莫邪还是欧冶子的徒弟和女儿，可见两千多年前的春秋战国时期，古人就已经掌握了这些神奇的锻造技术，只是后来没有流传下来。
郑之：诶黎玉，不知道你发现没有，包括我们前面提到的古希腊天文计算机，还有中国古代这些神乎其神的兵器锻造技术，差不多都是在两千年前左右出现的。而且很多技术，后来又因为战乱、文明断裂而失传。这真的只是巧合吗？
黎玉：你这么一说，还真是。好像历史并不是我们想像的那样，古代一定落后，现代一定先进。也许人类文明曾经走过很多条不同的路，只是有些路后来被战火、灾难或者时间掩埋了。可能很多事情都是冥冥之中自有天定吧，可能如果按照古代的路线发展下去，世界或许会是另外一番景象，也未必会比现在差，甚至可能是一条截然不同的路。
郑之： 所以古代科技真正震撼人的地方，不只是它有多先进，而是它让我们重新思考：人类到底从哪里来？文明又到底是怎么出现的？
黎玉：没错。如果一切只是偶然，如果古人真的像某些教科书里说的那么原始，那两千年前那些精密到不可思议的天文计算、纳米材料效应、金属锻造工艺，又该怎么解释呢？也许答案并不只是“古人也很聪明”这么简单。
郑之：是啊。它更像是在提醒我们，人类不应该太傲慢。现代科技很了不起，但现代人未必比古人更接近真相。也许在我们看不见的历史深处，曾经存在过更高的智慧、更完整的文明，甚至是一种和天地、自然、神性更相通的生活方式。
黎玉：所以啊，也许真正值得探秘的，不只是那些失落的古代技术，而是人类自己。好的，那今天这期《一线探秘》，就先到这里了。那朋友们，你们觉得古代还有哪些不该被低估的高科技呢？也可以在评论区留言。
郑之： 如果您有什么感兴趣的话题也欢迎在评论区留言，我们下期接着聊，感谢大家收看《一线探秘》，我是郑之。
黎玉：我是黎玉。我们下期再会。
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