一台非常早期的电脑它被谨慎地悬挂在阿尔卑斯山脚下美丽的意大利城市都灵中心的一个小教堂的圣器室里。每天都有成千上万的人沿着加里波第大道(Via Garibaldi)经过,这是城里的主要购物大道之一,但几乎没有人知道它的存在。这是因为拥有这件艺术品的巴洛克式小珠宝隐藏在众目睽睽之下,而教堂只在周六下午和周日上午开放,供人们做弥撒。尽管如此,任何知情或好奇的人都会对乔瓦尼·安东尼奥·阿梅迪奥·普拉纳的万年历感到敬畏。

这位天文学家和数学家于1831年建造了万年历,从计划到组装花了10年时间完成。这台机器保存在银行家和商人礼拜堂,它通过一个简单的木制曲柄来操作,曲柄下隐藏着一个精确到惊人的通用机械计算器,时间跨度从1年到4000年。想知道西罗马帝国在476年9月4日被野蛮人征服的日子吗?日历会告诉你那天是星期一。或者是你出生那天的月相?或者是一千年后的复活节(3019年4月18日)?所有这些信息都可以通过一台由易碎的木头和纸制成的前互联网机器访问,并通过精心排列在9个圆柱体周围的46000个小数字进行交流。每一个都连接到一个中央控制器,这是设备唯一可调节的部分,用户可以在这里输入年份。那个圆柱体通过齿轮和链条同步调节其他所有的圆柱体。

万年历的特点是窗口显示4000年的关键日期和月相。
万年历的特点是窗口显示4000年的关键日期和月相。Eccekevin /维基/ cc - - 4.0

日历的展示实际上看起来像一幅画,尽管视觉上很密集,它包括一系列固定的信息:教皇的年表,从圣彼得到格里高利十六世(普莱纳时代的教皇);凯撒大帝和教皇格里高利十三世的肖像(西方两大历法的鼻祖);以及对托斯卡纳大公利奥波德二世和撒丁岛国王查尔斯·阿尔伯特的描绘,这两位意大利君主在19世纪30年代是科学的支持者。至于机制,其结果显示在沿着设备中心向下运行的窗口中。它们表明了月亮和太阳的周期,可移动的天主教假日,一周的天数和一年的圣徒。

Giovanni Demichelis是银行家和商人教堂的长期成员,他说:“这是有史以来第一个由固定程序代码运行的计算系统。(这还不完全确定,但肯定是早期和反常的。)德米凯利斯成了热情的大约20年前,一群来自东京工业大学的日本研究人员来到都灵,为了看看日历是如何工作的。

日历内的卷轴(左)由底部的木制曲柄(右)操作,用于设定年份。
日历内的卷轴(左)由底部的木制曲柄(右)操作,用于设定年份。岚纳Utida

他说:“他们花了整整一个上午在这里研究它,然后提出要把它买下来放在他们的电子机器博物馆里,因为建造它的概念与二战后制造的第一台电子计算器背后的概念完全相同。”小教堂没有卖出去。Demichelis回忆说,日本团队的一名成员询问日历是否确实可以追溯到19世纪30年代。确认后,游客们只是朝它的方向鞠躬。

直到最近,有关该设备实际工作原理的细节或多或少还是一个秘密。尽管普莱纳孜孜不倦,但他没有留下任何书面材料来描述里面的机制。因此,2015年,著名的都灵理工大学(Polytechnic University of Turin)向学生们发起挑战,要求他们解析控制这台机器的算法。四支队伍响应了这一号召。该大学负责研究的副院长恩里科·马西(Enrico Macii)当时在一份声明中说,“这一挑战表明,它是一种有效的评估领域的方法,建议使用工程学科来改善文化产品的成果。”

都灵的银行家和商人教堂。
都灵的银行家和商人教堂。Eccekevin /维基/ cc - - 4.0

由三名学生组成的获胜团队——梅萨姆·纳西里、罗伯托·卡帕托和塞尔吉奥·斯帕诺——花了几个月的时间解开了这个装置的奥秘。“他们来过几次,主要是为了拍照和做实验,”德米凯利斯说。“在拍摄了日历上所有的柱子后,他们进行了研究,找到了算法。”

Nasiri向当地报纸描述了这一过程:“解码机制,通过直觉感知其功能,由于其脆弱性,几乎无法触摸它。晚邮报,“沿着逆向工程的道路,回到起源,回到当时的逻辑,回到秘密。”Nasiri来自伊朗,他的论文是关于日历的工业设计。作为他们项目的一部分,这三个学生用现代材料制作了一个更小的万年历复制品,现在它和原版以及一个数字版本放在一起。

乔瓦尼·德米凯利斯,银行家和商人教堂会众的成员,自学成才的万年历专家。
乔瓦尼·德米凯利斯,银行家和商人教堂会众的成员,自学成才的万年历专家。岚纳Utida

他们被原作的精确度震惊了。它包括了(1582年10月)因儒略历到格里高利历(有空格)的转换而消失的10天,包括闰日(每四年一次,除能被100整除而不能被400整除的年份外),以及跟踪月相和节日。值得注意的是,日历止于4000年。有些人认为普莱纳只是厌倦了计算,但德米凯利斯有不同的理论。

在未来的那个时候,我们用来计算一年真实长度(闰年)的略微不准确的方法将赶上我们和日历会休息一整天吗.德米凯利斯猜测,普拉纳已经猜到了这一点,并决定停止在那里的日历,以保持它的准确性,以防万一。“如果这是真的,”他说,“那就更能说明这位科学家的伟大了。”

教堂的入口、管风琴和大厅。
教堂的入口、管风琴和大厅。岚纳Utida

普莱纳不是一个害羞、孤独的研究者。在皮埃蒙特,他在法国École综合理工学院接受教育。他是都灵大学天文学的负责人,也是当地天文台的主任。1832年他用法语出版了一本书,Théorie月亮运动在书中,他描述了计算月亮的位置和周期的公式——任何一天,任何一年。普莱纳是著名的,并获得了许多荣誉和奖项的这些贡献(也许最伟大的是月球陨石坑后来以他的名字命名),它对宗教产生了影响,因为它解决了与月球和太阳周期相关的可移动假日;农业,用于跟踪种植和收成;还有导航,用于计算经度和预测潮汐。自然,商业、战争和政治都受到了这些因素的影响。当时世界上最强大的英国皇家海军每年新年都会向普莱纳索要一份新的月球海图。当然,他的设备缩短了计算时间。

“我想他的妻子可能会对他说,‘你整晚都在天文台,整天都在做计算,”德米凯利斯笑着猜测。“从中做点什么吧。”至于这个装置是如何出现在银行家和商人教堂的,人们认为它可能是一位亲戚在1845年或1850年左右成为教会成员时捐赠的。德米凯利斯说,在当时,人们认为这种设备是一种有趣的机械好奇心,而不是一种改变世界的技术史上的里程碑。现在我们更清楚了。