愷撤的天文計算儀

2100多年前的凱撒大帝時期制造的一件青銅器，在希臘安蒂基西拉海域因海難沉入海底。大約在1900年打撈了上來，才得以重見天日。

精密的儀器

當科學家應用21世紀的科技，破譯了老古董齒輪上2100多年前的希臘銘文，揭開這個古老齒輪的秘密后，他們驚得合不攏嘴。這個儀器竟然可以預測太陽、其他恒星以及行星長期的運行，并可以計算即使牛頓也撓頭的精確的月球運行。因為月亮實際上是以橢圓軌道圍繞地球運行，月亮穿過天空的速度在不同的時間是不同的，牛頓時代的科學家也難以推算月球位置。

這個儀器由37個齒輪和兩個鐘面組成，整體被裝進一個長31.5厘米、寬19厘米、高10厘米的木盒子里。齒輪由一個大的主輪和許多小的齒輪組成，鐘面上刻有許多刻度。這部裝置原本還有指針、一個傳動裝置和一根軸。軸的轉動可以使各個齒輪以不同的速度隨之轉動，齒輪又帶動指針轉動。指針被青銅活動蓋保護起來。主輪轉動一圈等于一個太陽年，也就是我們現在的一年365天，4年一個閏年。其他較小的齒輪則顯示太陽和月亮以及其他數顆最重要的恒星上升時的位置。

令人稱奇的是，雖然是靠手柄進行搖動來運算，但儀器的運算精準度非常高。在主輪轉動的過程中，其他的輪就會相應轉動一定的角度，各個輪轉過的角度各不相同，在主輪轉動一圈的過程中，有的小齒輪只輕微轉動，有的則會轉動許多圈，這主要取決于每個齒輪的齒數。這種轉動體現了太陽、月亮的運動，并模擬了希臘十二宮圖中較大的恒星和星座的升起和降落，也表現了太陽系內行星的位置。

天文儀器的杰作

這個儀器對于月球運動的描述，簡直精確得令人稱奇。它可以非常明確地告訴我們，月亮在每一天呈現給我們的面容，也就是模擬了月球運動的默東周期(以天文學家默東命名)，默東周期的時間是19年，也就是235個農歷月，一個周期后，月球可以在一年中同一天達到同樣的月相(月亮盈虧程度)。例如，2006年10月6日是滿月，19年后，也就是2025年的10月6日也會是滿月，而在其他的年份里，10月6日就不是滿月。天文計算儀純粹是通過代表著月球的齒輪的齒數實現模擬的，而儀器中月球的運動模式是根據古希臘天文學家希帕庫斯關于月球公轉橢圓形軌道模型進行設計的。

這個儀器還能告訴我們日食或月食發生的所有時間，不論是前5000年還是后5000年，每一個月食或日食的發生時間都可以很精確地計算出來。這是因為在外力的作用下，月球和地球的自轉軸在空間并不保持固定的方向，而是不斷發生變化，但這種變化是周期性的。這種周期性的微小擺動導致地、月、日關系的周期性變化，這個周期是18年零10日，稱作沙羅周期(“沙羅”是重復的意思)。每經過這段時間間隔，地球、太陽和月球又會回到原來的相對位置，因而前一周期內的日、月食又會陸續重新出現，每個沙羅周期有43次日食和28次月食。