魔术史上的传奇节目
——机器棋手“土耳其人”
2022-06-27杨夕文
文|杨夕文
(作者系魔术爱好者)
魔术的历史和魔术本身一样奇妙,而在其汪洋恣肆的历史浪潮中,一些闪光的传奇曾经震撼了世界。
18 世纪末和19 世纪初,一个名为“土耳其人”(又被称作行棋傀儡)的会下象棋的机器棋手,无疑是其中最神秘、最值得世人探寻的谜题之一,甚至连悬疑恐怖小说大师埃德加·爱伦·坡,也曾试图揭开它背后的秘密。
在那个没有智能设备的年代,“土耳其人”被描述为有着接近人类的智慧,深邃的双眼可以看穿每一个和他下棋的人,而他的实力甚至超越了当时世上最顶尖的棋手。除了下棋,“土耳其人”甚至可以通过字母板与人类进行交流。
它的神秘性和传奇性吸引着无数人,而其背后的故事,却鲜少有人得知。
自动棋手“土耳其人”的诞生
机器棋手“土耳其人”的发明者,是沃尔夫冈·冯·肯佩伦,他生于哈布斯堡王朝匈牙利的布拉迪斯拉发。他的职业是玛丽亚·特蕾莎皇后的机械顾问。
1769 年,当冯·肯佩伦看见一个法国人用磁性玩具举办宫廷派对时,他随口说可以很容易地设计出更惹人惊奇的娱乐节目。皇后很有兴趣。于是在工作了6 个月后,他制造出了“土耳其人”这个会下象棋的棋手,并在宫廷内展示了这项发明,一下轰动了整个宫廷,并迅速传遍了欧洲。
一个比真人略大蓄着小胡子的“土耳其人”(胡须呈黑色,眼睛呈灰色),盘腿坐在精美木箱后面,它戴着头巾(传统东方巫师的服饰),穿着土耳其长袍。木箱长约110 厘米,宽约60厘米,高约76 厘米),连同“土耳其人”的椅子,被安装在脚轮上,人们可以方便地推动它们。
“土耳其人”的右手被固定在箱子顶部棋盘的一边,左手拿着一只东方烟斗。木箱前面有三扇门,打开最左边的那扇,可以看到装满了轮子、汽缸和杠杆,打开前面另外两扇对开的门,里面是一个两倍于第一个隔间宽度的空间,但里面仅有两个水平悬挂的四分仪,几个弹簧机桶和杆。木箱后面也有两扇门,打开后光线可以照到里面。
为了消除观众的猜疑,冯·肯佩伦把“土耳其人”的后背转向观众,掀起它的长袍,打开嵌板,显露出里面的发条装置。
表演开始时,冯·肯佩伦从箱子底部的长抽屉里拿出一套红白相间的象牙棋子,放在棋盘上,又从“土耳其人”左手上取下烟斗,把它的胳膊肘放在垫子上。然后取出一个黑匣子,他说这个黑匣子控制着“土耳其人”的行动。接着他从口袋里掏出钥匙,插进箱子的左侧,给机器上了发条。
然后,他邀请观众上台和“土耳其人”下棋,通常情况下不到半小时“土耳其人”就能打败对手。当然“土耳其人”也有被打败的时候,这些失败案例,反而增加了它的吸引力。
“土耳其人”还有一个神奇之处,他能用英语、法语和德语通过字母板和观众对话,更加大了观众对他的好奇。
“棋手”被发现了
一时之间“土耳其人”火遍欧洲,冯·肯佩伦受到了人们的追捧。但是,让“土耳其人”走向了世界的则是34 岁的巴伐利亚工匠大师约翰·尼波姆克·梅尔策尔。
梅尔策尔从肯佩伦儿子那里买了这个“土耳其人”,并带着“他”巡演世界。他的表演和冯·肯佩伦的大致相同,只有两个部分例外:一个是那个被认为能控制机器棋手的神秘黑匣子不再使用了,二是挑战者们在离箱子较远的另一个棋盘上下棋,梅尔策尔则在“土耳其人”的棋盘上重复他们的动作。
据当时媒体报道,在法国,拿破仑·波拿巴试图通过故意走错几步,来测试机器棋手对不公平博弈的反应,但每次“土耳其人”都会纠正他的错误。拿破仑的继子对此很感兴趣,愿意出价3 万法郎购买这台机器。但当他知道这台机器是如何操作的,就对这个昂贵的玩具失去了兴趣。
原来,“土耳其人”打遍天下无敌手的原因是,在箱体内一直藏着一位下棋高手。只是机器的设置太精妙,人们看不出任何破绽。梅尔策尔时期,藏在“土耳其人”内部的正是法国象棋专家穆雷。
“土耳其人”真正的秘密最终在在德国被揭露出来,当观众成群结队去观看这台机器棋手时,在场的其他魔术师怀疑有人藏在箱子里,于是在现场大喊“火灾来了”,现场观众迅速从房间往外冲,藏在里面的穆雷急于逃离火灾,结果踉跄着走出来摔倒在地。
1820年,约翰·尼波姆克·梅尔策尔在伦敦的展览会上展示了“土耳其人”
1827 年5 月,有两个好奇的小男孩爬上表演房间的屋顶,从天窗往下看,他们看不到演出,只能看到幕布旁边远离观众的部分。当时天气很热,但他们耐心等待着,直到梅尔策尔表演结束时把“土耳其人”推了出来。他们看见梅尔策尔打开箱子,一个穿着衬衫的瘦高个男人从箱子中走了出来,并且满身大汗。他就是穆雷。
6 月1 日,《巴尔的摩公报》刊登了一篇名为《棋手被发现了!》的文章。
传奇落幕 毁于大火
背后的秘密被揭开,媒体和观众纷纷指责,迫于舆论压力,梅尔策尔决定不再表演致使他收入锐减。1838 年7 月21 日,离开古巴哈瓦那7 天后,当船停靠在南卡罗来纳的查尔斯顿时,人们发现他死在了船舱中。
1850 年,机器棋手“土耳其人”被赠予查尔斯·威尔森·皮尔的博物馆,开始时它还偶尔为参观者表演,后来就被丢弃在博物馆内一个偏僻的角落,积满灰尘。
1854 年7 月4 日,费城国家剧院失火,大火蔓延到比邻的博物馆。消防队员奋战数小时才控制住火势,但是“土耳其人”已被焚毁。
探秘者们
自“土耳其人”诞生之日起,就伴随着世人无数的争议,其中不少探秘者在各种报道中写下自己的解密假说。
有人说,他相信木箱内藏着一个男孩,他能看到天花板上镜子里的棋盘。其实没有镜子。此外,小男孩也很难忍受被关超过60 分钟。
更有一篇论文在巴黎发表,推测有一个侏儒在箱子里,他的腿在两个圆柱体中,这是小隔间内发条装置的一部分,他的头和肩膀通过一个秘密嵌板延伸,隐藏在机器棋手的长袍之下。但是人们从未在表演场地内瞧见过这个假设中的侏儒。作者的推测也不攻自破。
1789 年,甚至有人出版了一本图书,配有彩图,描述了机器棋手的内部构造:
一个又矮又瘦的年轻人,藏在箱子底部的长抽屉后面。一旦隔间的门被关上,他就坐起来,把覆盖着他的嵌板固定在一堵内墙上,点燃一支蜡烛,打开一块木板,把一个棋盘放在膝上,将棋子放好,然后抬起头来。
弹簧上的指示器在箱子顶部棋盘的每个方格之下,当磁性棋子接触上面的木板时,指示器是静止的。每次表演时,悬着的指示器停止振动,并依附在棋子所在的方格上。操作者使用一种缩放仪来模拟手的动作,然后通过张开和闭合手指来握住棋子,并移动机器棋手的手。
可以说,这已经非常接近真相了。
还有一位探秘者大名鼎鼎,他就是埃德加·爱伦·坡,他认为在比赛中,箱子顶部放着6 个长短不一的点燃的蜡烛,棋盘两边各三支,只有其中一支照亮了挑战者所在的另一个棋盘。他解释说,6 支不同高度的蜡烛有两个目的:“让箱中的人可以透过‘土耳其人’胸部的透明材料(可能是薄纱布)看到棋局,并且让观众很难看清机器棋手胸部位置的材料。”
真正的原理
直到1857 年,《国际象棋月刊》才正式揭露了“土耳其人”背后的真正原理。其内在的真实结构也被展现在世人面前。这台机器比任何人想的都要复杂:
操作者在一个有槽型底座的座位上,可从箱子的一边滑到另一边,这个底座安装在两条平行的加了润滑剂的轨道之间。这个轨道被隐藏在放棋子的长抽屉背后。抽屉制作得就像中国的字谜盒一样精巧,当它被推动时,它的两侧和底部一直延伸到箱子后面,但背面仍然足够让操作者沿着背后的轨道滑行。
在向观众展示小隔间时,操作者隐藏在大隔间中,他的背靠着一个可移动的嵌板,他抬起膝盖靠近右边的墙壁,机器的假部件可以折叠起来提供空间。
当听到钥匙转动锁上小隔间的门时,操作者便可以伸直腿,推开晃动的墙板进入了机器后面的一个空间。然后他把手伸回去,放下两个挡板盖住双腿,在抽屉上方形成一个地板,重新排列折叠起来的金属仪器,拉起另一个秘密嵌板,把他身体的上半部分隐藏起来。
由于木箱内部铺着深颜色的布,在烛光下观看,内壁和地板都显得很牢靠。大隔间的门被锁上时发出的声音,是向操作者发出的信号,暗示他要拆掉挡住视线的嵌板。
操作者点起一盏小灯,把右边内墙上的一块板拆下,变成一张桌子。它的顶部系着一个小棋盘,他打开箱子后面一扇隐蔽的门,通过它,他可以直接接触到控制机器棋手运动的巧妙机制。他拿起一根延长杆,并将其牢固地安装在一个金属支柱上,将其连接在“土耳其人”左臂的一根杆上。
操作者棋盘上方的箱柜子里,有一根延长杆,杆的末端(钉状的金属尖端)有一根杠杆,可以打开和闭合“土耳其人”的手指。
除了每个方格上有两个洞之外,操作者的棋盘和桌上的棋盘很相似。微型红白相间的棋子,被钉在“土耳其人”棋盘上较大棋子的位置上。
每当操作者下棋时,他就把自己的棋子从一个洞移到另一个洞。当他拿举起延长杆的一端来举起“土耳其人”的手臂,并把延长杆的尖端放在刚才所在方格的第二个洞的上方时,机器棋手就开始执行动作了。
当尖端进洞之前,操纵杆上的控制杆被转动,使得“土耳其人”张开手指。当尖端插进洞里时,杠杆就会反转,导致“土耳其人”抓住匹配的棋子。再次,加长杆被举起来,使“土耳其人”举起棋子,并把它带到对应的方格上。然后,他放下长杆,他的手指也被打开,松开棋子。
操作者通过箱子顶部开着的活板门往上看,并观察上面每个空棋盘下悬挂着的金属盘。
“土耳其人”身体上的第二根金属支柱——类似于口技表演者手拿假人的棍子——可以使机器棋手转动头部,线带让它频频点头、眼睛不停转动,以进一步增加这个幻象。
箱柜里面的操作者还可以与外面的人通话。柜子里面和外面分别有两个带号码的铜盘,用木棒把铜盘转到特定的号码就可以进行交流。机器里还安装了通风系统、照明用的蜡烛、能够发出钟声的装置。
冯·肯佩伦曾说过,他的自动棋手“土耳其人”“只不过是一件小事,它的效果之所以如此神奇,仅仅是因为大胆的构思和幸运的选择促成了这个幻觉”。
冯·肯佩伦从未声称自己是一个魔术师,却发明了世上第一个伟大的幻象箱柜,并引入了隐藏和误导的革命性技术。
结语:“土耳其人”对人工智能的启发
虽然,“土耳其人”的秘密已被揭开,但它所带来的意义远不是只有争议那么简单。因为在早期科技与科学幻象启蒙中,它的出现启发了人们对人工智能的探索。
英国著名工程师和数学家查理斯·巴贝奇曾在1819 年跟这台机器下过两次棋,结果都输了。当时,巴贝奇怀疑“土耳其人”并不“智能”,但这个机器棋手却在他脑海中留下烙印。他开始致力于差分机的自动机械计算器的设计,目的是用来生成没有错误的对数表。19 世纪30 年代,他开始创造分析机。这种机器有一个存储库以及一个运算室,分别充当内存和处理器,以及通过穿孔卡片解析程序指令。
巴贝奇一开始对分析机的设想是充当升级版的差分机。但他的协作者却意识到这种机器的可编程性能赋予它概括的功能,并指出,这种机器将导致一种全新类型的“诗意科学(poetical science)”的崛起,数学家将通过对机器进行编程教机器如何执行任务。
科学与“土耳其人”的碰撞,让人类对机械智能充满了期待。