Компьютер, которому 2 тысячи лет. Британские ученые создали модель Антикитерского механизма
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Prof Tony Freeth / UCL
Подпись к фото,Британские ученые воссоздали сложную систему передач при помощи компьютерного моделирования
Британские ученые впервые построили полную компьютерную модель Антикитерского механизма. Это устройство, созданное около двух тысяч лет назад в древней Греции, называют самым первым аналоговым компьютером в мире, принцип его работы и назначение в течение многих лет были загадкой.
Механизм был обнаружен в 1901 году греческими ныряльщиками за губками, которые наткнулись на останки корабля, предположительно, затонувшего в первом веке до нашей эры. Это произошло около острова Антикитера в Средиземном море, поэтому устройство стали называть Антикитерским.
Ученые считают, что механизм был предназначен для предсказания движения пяти известных тогда планет (Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна), фаз Луны, а также лунных и солнечных затмений. Однако полный принцип его работы оставался неизвестным, поскольку сохранились только 82 составляющих его элемента — примерно треть всего устройства.
Чтобы полностью восстановить принцип работы Антикитерского механизма, ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) сделали снимки при помощи рентгена и составили его полную 3D-модель, основываясь на древнегреческих математических методах.
В центре — Земля, а не Солнце
«Солнце, Луна и планеты предстают перед нами в одном из самых выдающихся достижений древних греков, — говорит руководитель научной группы профессор Тони Фрит.- Мы сумели впервые создать модель, которая учитывает все сведения о физическом объекте и соответствует тем научным описаниям, которые нанесены на сам механизм».
Автор фото, AFP
Подпись к фото,Сохранилась только примерно треть древнего устройства
До этого ученые уже сумели воссоздать принцип работы задней части механизма, которая лучше сохранилась. Однако сложная система бронзовых передач за передней панелью оставалась загадкой до появления исследования экспертов UCL.
- Хаммам XII века. Под стенами бара в Севилье обнаружена средневековая баня
- В Израиле археологи обнаружили библейский царский пурпур
- Археологи нашли древнейший в мире наскальный рисунок животного. Им оказалась свинья
- Античный фастфуд. В Помпеях откроют древний ресторан быстрого питания
Как отмечает Guardian, работа древних астрономов значительно осложнялась их представлениями о том, что Солнце и планеты вращаются вокруг Земли, а не наоборот. Если бы они опирались на современные знания, что планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца, посчитать траекторию движения основных небесных тел было бы намного проще.
В своей работе британские ученые также попытались выяснить, насколько корректные сведения выдавал «античный компьютер», однако точного ответа на этот вопрос дать не удалось. Авторы исследования в связи с этим отмечают: «мы не считаем, что древние астрономы обладали способностью делать очень точные астрономические наблюдения».
Кроме того, пока неясно, каким образом древнегреческие ученые смогли изготовить Антикитерский механизм при помощи доступных тогда инструментов и материалов.
Guardian пишет, что концентрические кольца, на которых в устройстве вращаются небесные тела, должны были работать при помощи вложенных друг в друга полых осей. Однако остается загадкой, как древние мастера сумели изготовить нечто подобное без токарного станка.
Почему не сделали часы?
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
«Концентрические трубки в центре этого планетария — самое слабое место моей веры в древнегреческие технологии, да и в нашу модель тоже, — сказал британскому изданию один из авторов исследования Адам Войцик. — Сегодня мы бы применили токарный станок, но нельзя предполагать, что они могли использовать его для обработки металла».
До конца также неизвестно, для чего именно применялся Антикитерский механизм — был ли он игрушкой, учебным пособием или имел какое-то иное предназначение. Кроме того, ученые не понимают, почему это устройство является уникальным в своем роде.
«Странно, что не было обнаружено или выкопано ничего даже отдаленно похожего, — говорит Войцик. — Если у них были технологии, чтобы сделать Антикитерский механизм, то почему же они не могли использовать эти технологии для производства других машин, таких, например, как часы?».
Теперь ученые попытаются создать действующую механическую модель Антикитерского механизма при помощи современных технологий и материалов.
А затем — еще одну модель, но основываясь только на материалах и инструментах, которые были доступны древним грекам.
Возможно, после этого им удастся получить некоторые ответы на свои вопросы.
Загадочный Антикитерский механизм
Компьютеры вошли в нашу жизнь сравнительно недавно. За те годы, что они знакомы простым людям, эти устройства прошли большой эволюционный путь: сильно изменились и внешне, и внутренне. Однако все они очень далеки от своего «прародителя»: сравнив современный компьютер и древний, сходств найти не получится. Далекий предок ПК, придуманный древними греками более двух тысяч лет назад, выглядел совсем иначе, нежели привычный нам. У него был циферблат, шестеренки и стрелки. Совершенно ничего общего. Конечно, компьютером это приспособление считается достаточно условно, ведь программного ввода тогда еще не придумали. Но мы смело можем назвать его древним калькулятором, ведь выполнять различные вычисления он мог, пусть и проделывая при этом сложнейшие манипуляции.
Но, так или иначе, он эволюционировал до полноценного устройства для арифметических операций, хотя только ими его функционал не ограничивался. Итак, знакомьтесь — Антикитерский механизм.
Идея, опережающая эпохи
Название свое механизм получил в честь острова Антикитера, в районе которого был обнаружен в 1900 году. Исследователи тогда не могли поверить своим глазам. Реликвию они изъяли из затонувшего корабля, который давным-давно пропал в глубинах Эгейского моря. Судя по найденным на судне монетам, построили его в 100 году до нашей эры. Но по уровню сложности упомянутый механизм соответствовал не меньше, чем Новому времени!
Вероятно, жил в Древней Греции гений, мысли которого опережали эпохи. Поразительно, что в дальнейшем умельцы того времени пытались воссоздать Антикитерский механизм, однако подобной точности не смогли добиться за тысячу лет.
Специалисты, изучавшие его из века в век, пришли к выводу, что авторство может принадлежать Посидонию, астроному и философу с острова Родос, учителю знаменитого Цицерона. Сам Цицерон рассказывал о подобном устройстве, созданном Архимедом (об этом можно почитать в его трактате «О государстве»). Другие ученые предполагают, что к созданию «калькулятора» приложил руку астроном Гиппарх.
Первая относительно успешная попытка реконструкции Антикитерского механизма была предпринята в 1959 году Дереком Прайсом. С помощью талантливого часовщика Джона Глива он сумел построить копию устройства с дифференциальной передачей.
Лишь в середине XX века греческие ученые совместно с британскими и американскими коллегами сумели наиболее полно воспроизвести внешний облик древней находки и установить, наконец, ее предназначение. На помощь им пришла рентгеновская томография. В 2005 году исследовательская группа во главе с профессором Майком Эдмундсом в рамках проекта Antikythera Mechanism Research Project расшифровала практически все надписи на древней находке.
Чем занимались древние греки за «компьютером»
Выяснилось, что служил механизм для определения даты старта Олимпийских игр. Археологи полагают, что он имелся во всех крупных населенных пунктах, где проживали атлеты. Само собой, день он выбирал не случайно: приспособление должно было с высокой точностью отсчитать четырехлетний цикл. Для этого, в свою очередь, нужно было определить движение небесных тел.
Антикитерский механизм не просто вычислял положения Солнца и Луны, рассчитывал время наступления затмения (как солнечного, так и лунного), но охватывал также все известные в то время планеты (а древние греки успели «познакомиться» с Марсом, Меркурием, Сатурном, Венерой и Юпитером). Предположительно с его же помощью было установлено, что лунная орбита имеет эллиптическую форму. А с таким функционалом применение Антикитерского механизма распространилось и на другие игры. С его помощью считали циклы Дельфийских соревнований и игр в Коринфе. Современный человек мог бы принять это устройство за античный календарь, хотя грамотно воспользоваться им под силу было не каждому.
Античный урок информатики: как работает 2000-летний компьютер
Несколько десятков миниатюрных шестеренок необычайно точно были подогнаны друг под друга. Движение рукояти — и механизм запущен! На передних циферблатах можно было увидеть дни года и знаки Зодиака. Управление осуществлялось при помощи все той же рукояти, с помощью которой исследователи задавали желаемую дату. В результате Антикитерский механизм выдавал множество интересных астрономических сведений.
Передние и задние стенки показывали, как располагаются небесные тела, а черно-белый шарик поведает, в какой фазе пребывает Луна. Также можно узнать, где планеты находятся относительно звезд.
На одном из циферблатов можно было увидеть, когда начнутся солнечные и лунные затмения. Механизм показывал цикл на 223 лунных месяца, именуемый сарос, и в течение этого цикла затмения повторяются с определенной периодичностью. Другой циферблат поможет ознакомиться с Метоновым лунным циклом.
Как много информации черпали древние греки из устройства, которое сумело обогнать развитие технологий на тысячу лет вперед! Если вдуматься, то Антикитерский механизм действительно напоминает компьютер по возможностям добывания с его помощью полезных данных.
А также почитайте:
«Греческий огонь» или Гиперболоид инженера Архимеда
Учёные женщины Древней Греции
Почти древний Гекзаметр
Три загадки Фиванского Сфинкса
Интересные факты о Древней Греции
Лекарственные препараты древних греков
Самый древний в мире «компьютер» вновь удивил ученых
Археологам удалось расшифровать фрагменты текста, начертанного на Антикитерском механизме — сложном устройстве, сконструированном в Древней Греции в 60-м году до н.э.
С тех пор как загадочное устройство было найдено среди обломков торгового корабля у берегов греческого острова Антикитера в 1901 году, ученые и историки пытаются выяснить, как оно работало. Размер бронзового астрономического калькулятора не больше обувной коробки, снаружи механизма находится циферблат, а внутри — 30 зубчатых шестеренок.
82 корродированных фрагмента с текстом, сделанных из деформируемой бронзы с низким содержанием олова, не выдержали длительного контакта с морской водой, поэтому на протяжении целого столетия разгадка механизма то замирала, то медленно двигалась на один-два шага вперед. Однако за последние 10 лет новые методы визуализации, такие как рентгеновское сканирование и томография, выявили скрытые буквы и слова в тексте Антикитерского механизма.
«Раньше мы могли разобрать отдельные слова, но там было много «шумных» букв, которые зачастую принимались за пробелы или не учитывались. Теперь у нас есть кое-что, что можно прочесть, и мы можем сказать, какую информацию эти тексты давали древнему наблюдателю», — рассказал профессор Нью-Йоркского университета, специалист по истории точных наук и один из ведущих исследователей проекта AMRP, изучающего работу астрономического калькулятора.
Новые куски текста позволили Джонсу и его коллегам получить более детальное представление о том, как механизм мог выглядеть в древности. Текст на крышке задней поверхности устройства оказался перечнем всех циферблатов механизма и инструкцией к ним.
По словам Джонса, текст пояснял, что перед пользователем находится полномасштабная зодиакальная модель движения планет. Теперь эта часть механизма утеряна, но ученые выяснили, что «дисплей» содержал миниатюрные сферы, обозначающие Солнце, Луну и планеты, известные в то время (Марс, Юпитер и Сатурн), расположенные в геоцентрической системе с круговыми орбитами. Всю эту информацию археологи получили, расшифровав надписи на задней крышке Атикитерского механизма.
В середине прошлого века исследователи предполагали, что у находки были именно такие функции, но теперь эта теория подтвердилась.
Однако до сих пор ученых терзает вопрос о том, куда и кому везли Антикитерский механизм на торговом судне, прозванном «Титаником» древности.
Ведь для непосвященного пользователя устройство не представляло почти никакой ценности: большинство людей, несведущих в работе механизма, воспринимали бы его как закрытую шкатулку.
На пресс-конференции 9 июня ученые объявили, что расшифровали надписи на «древнегреческом компьютере». Как рассказывала «Моя Планета», археологи выяснили, что он использовался для вычисления движений небесных тел, а также мог применяться для прогнозов и предсказаний. Однако Атикитерский механизм хранит в себе гораздо больше тайн, и археологам еще предстоит долгий путь к воссозданию принципов его работы. Пока скрупулезно расшифрованные фрагменты презентуются по частям.
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации.
Какую минимальную температуру может перенести человек?
Какую минимальную температуру может перенести человек?
Как холод влияет на людей и чем он может помочь человечеству
Артем Богословский
10 октября 2022
Один день в Антарктиде: рассказ путешественницы с Большой Земли
Один день в Антарктиде: рассказ путешественницы с Большой Земли
Служебные романы, мяукающие котики и полярные авралы.
Репортаж со станции «Беллинсгаузен»
Марина Клочкова
9 октября 2022
Самые необычные города мира
Самые необычные города мира
В один город пускают только днем, жизнь второго — шахматная доска, а в третьем запрещено умирать. И это еще не все!
Мария Анисимова
8 октября 2022
Самолет съемочной группы «Непутевых заметок» упал в озеро
10 октября 2022
Видео: запасливая белка хранила 150 кг орехов на вершине антенны
10 октября 2022
В Канаде появился памятник палочке Cheetos: фото
10 октября 2022
Крупнейшему соленому озеру в Западном полушарии грозит исчезновение10 октября 2022
Самые большие аквапарки мира
Самые густонаселенные страны мира
Самые глубокие станции метро в мире: топ-10
10 самых больших морей в мире
Самые большие растения в мире: топ-10
10 самых больших самолетов в мире
Кто живет в пустыне
Мы используем cookie-файлы
ОАО «Моя Планета» использует cookie-файлы для улучшения работы и пользования сайта https://moya-planeta.
ученых, возможно, обнаружили, как «первый компьютер» древних греков отслеживал космос | Умные новости
Исследователи разработали эту теоретическую модель, чтобы объяснить работу антикитерского механизма, древнегреческого устройства возрастом 2000 лет, которое часто называют «первым компьютером». Предоставлено Университетским колледжем Лондона Впервые обнаруженный дайверами среди затонувшего корабля римской эпохи в 1901 году, исследователи десятилетиями ломали голову над необычным антикитерским механизмом.
Тем не менее то, как именно мог работать этот механизм, все еще является предметом споров, особенно потому, что древнее устройство сохранилось лишь в виде 82 разрозненных, частично распавшихся фрагментов. На прошлой неделе группа исследователей из Университетского колледжа Лондона (UCL) предложила важный шаг вперед: теоретическую модель того, как могла работать передняя часть механизма, отображающая древнегреческий порядок Вселенной.
Написание в журнале Scientific Reports , ведущий исследователь Тони Фрит и его команда предложили решение «сложной трехмерной головоломки» конструкции механизма, опираясь на «сочетание циклов из вавилонской астрономии, математики из Академии Платона и древнегреческих астрономических теорий», чтобы предложить правдоподобную схема передней части механизма.
«Наша первая модель, которая соответствует всем вещественным доказательствам и соответствует описаниям в научных надписях, выгравированных на самом Механизме», — говорит Фрит в заявлении UCL. «Солнце, Луна и планеты изображены во впечатляющем проявлении силы древнегреческого великолепия».
Сегодня 2000-летний Антикитерский механизм состоит всего из 30 уцелевших бронзовых шестерен и разделен на 82 фрагмента. Здесь изображен Фрагмент А, самая большая сохранившаяся шестеренка в механизме диаметром около 5,1 дюйма, которая находится в Национальном археологическом музее в Афинах, Греция. Общественное достояние через Wikimedia Commons Устройство, обнаруженное у берегов греческого острова Антикитера, когда-то состояло из более чем 30 взаимосвязанных бронзовых шестерен, которые предсказывали фазы луны, затмения, даты Олимпийских игр и движение планет и звезд. Дизайн отражал древнегреческое понимание Вселенной с Землей в ее центре, сообщает Бекки Феррейра для 9.
0005 Вице- .Как сообщила Джо Марчант для журнала Smithsonian в 2015 году, механизм был похож по размеру на каминные часы и когда-то помещался в деревянный корпус. На его круглом, похожем на часы циферблате вращались украшенные драгоценными камнями стрелки, которые изображали движение планетарных объектов. Пользователи могли заводить руки с ручкой или ручкой сбоку.
Как сообщает Ян Сэмпл для Guardian , исследователи подозревают, что устройство было среди предметов на торговом корабле, затонувшем во время шторма в первом веке до нашей эры, на пути в Рим из Малой Азии. Другие ученые, такие как Майкл Райт из Лондонского музея науки, в прошлом пытались создать модели антикитерского механизма, согласно Guardian , но его заброшенное состояние усложнило процесс.
Исследователи UCL полагались на ключевые предыдущие исследования при создании своей модели. Исследование 2006 года, также проведенное Фритом, обнаружило невиданные ранее надписи на поверхности модели, которые представляли собой «руководство пользователя по механизму» согласно Vice .
Другое исследование 2016 года выявило надписи на передней крышке устройства, которые ссылаются на 462 года и 442 года, которые являются древнегреческими расчетами синодических периодов Венеры и Сатурна соответственно. Поскольку греки считали, что Земля находится в центре Солнечной системы, они отслеживали количество времени, которое требовалось планетам, чтобы вернуться в то же положение на ночном небе. В соответствии со своими геоцентрическими теориями древние астрономы предположили, что планеты двигались сложным образом, иногда выполняя своего рода петлю за петлей, чтобы оказаться в местах, которые наблюдали древние астрономы, сообщает 9.0005 Вице- .
Однако исследователи пока не знают, была ли бы их модель осуществима, учитывая древнегреческие технологии во время создания механизма. Предложенное ими расположение полых трубок должно было поместиться в пространство глубиной всего 25 миллиметров, сообщает Guardian .
«Концентрические трубы в центре планетария — это то место, где моя вера в греческие технологии пошатнулась, и где может пошатнуться сама модель», — говорит соавтор исследования Адам Войцик, инженер-механик UCL.
0005 Хранитель . Он добавляет, что современный производитель использовал бы токарные станки для вырезания из металла точных, маленьких форм, но у древнегреческих дизайнеров не было такой роскоши.
В настоящее время команда работает над тем, чтобы выяснить, смогут ли они точно воссоздать свою модель в реальной жизни, используя методы, доступные древним грекам.
«Если это не из космоса, мы должны найти способ, которым греки могли его сделать», — говорит Войцик Vice . «Это следующий этап, и самый захватывающий момент в том, что я думаю, что это последний фрагмент головоломки».
Рекомендуемые видео
Древний «компьютер», которого не должно было существовать
Открытие, заставляющее людей переосмыслить историю
Автор: Андрей Тапалага | 13 сентября 2022 г. | Технология | 0 комментариев
Реплика оригинального антикитерского механизма, созданного греками в древности (Источник: Гороскопическая астрология)
автоматизация процесса отработки сложных и трудоемких операций — это что-то нормальное для нашего времени, но то, что люди 2000 лет назад даже не мечтали, или, по крайней мере, так мы думали.
В 1901 августа дайверы, желающие исследовать различные виды рыб, рядом с крошечным островом Антикифера в Греции обнаружили обломки древнего корабля, в которых хранились огромные сокровища.
Помимо всего клада, был найден кусок ржавого металла очень странной формы. У тех, кто открыл его в 1901 году, не было ни знаний, ни технологий, чтобы понять, на что именно они смотрят. Только спустя 120 лет ученые поняли, что они искали, расщепив объект на части.
Технологии, которых не должно было быть в древние времена
Ко всеобщему удивлению, на самом деле это компьютер, датируемый как минимум 87 г. до н.э., однако эксперты говорят, что он может быть старше 200 г. до н.э. Некоторые люди могут знать более современное определение слова «компьютер», но на самом деле компьютер считается машиной, которую можно запрограммировать на автоматическое выполнение последовательности арифметических или логических операций. Именно по этой причине этот компьютер имеет Антикитерский механизм, судя по месту его обнаружения.
Компьютерная томография Антикитерского механизма (Источник: Гороскопическая астрология)
Первый рентгеновский компьютерный томограф, выполненный на компьютере в 2005 году, показал, что внутри было много маленьких бронзовых шестеренок, которые при вращении давали какую-то ценность. Обширные познания в области астрологии, обнаруженные в трудах древнегреческих историков, безумны, и это то, что ученые учитывали при рассмотрении этого механизма.
Передняя часть механизма оставалась нераскрытой до 2021 года, когда ряд исследователей поняли, для чего он на самом деле использовался. Этот механизм будет рассчитывать циклы космоса, чтобы определить, где планеты будут находиться в течение длительного периода времени, например, 10 или даже 100 лет. Это было обнаружено на основании надписей на компьютере, описывающих движения Солнца, Луны и пяти известных в древности планет (Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна).
Эксперты говорят, что он был создан для расчета теорий древних астрологов.
Идея иметь машину, способную вычислять и подтверждать научные теории в древние времена, просто сногсшибательна. Это действительно оправдывает то, что мы не самое разумное поколение, когда-либо жившее на этой земле.
В поисках ответов о будущем в космосе
К сожалению, сохранились только 82 фрагмента, что составляет треть всех фрагментов, которые заставят этот механизм работать. Реплика была основана на исследованиях Майкла Райта, который сделал подробные рентгеновские снимки обнаруженного антикитерского механизма, работая куратором отдела машиностроения в Музее науки в Лондоне. Из компьютерной визуализации антикитерского механизма он смог воссоздать немного более современную версию оригинала, которая выполняет точно такую же работу. Реплика оригинального антикиферского механизма, созданная греками в древние времена (Источник: HoroscopicAstrology)
Чтобы использовать машину, вы должны установить текущее положение планет, установить дату и повернуть механизм. Это показало бы, где планеты будут основаны на любой дате, установленной для будущего.
Это что-то вроде машины, которая позволяла древним астрологам заглянуть в будущее.
Эксперты, которые провели обширные исследования, признали, что для древних времен эта технология невероятна. Современным поколениям потребовалось более 100 лет, чтобы понять то, что было построено в то, что историки называют «очень простыми временами». Взгляните на этот простой чертеж, показывающий работу шестерен внутри компьютера. Схема шестеренок антикиферского механизма (Источник: Wikimedia Commons)
Гипотетическое схематическое изображение зубчатой передачи Антикиферского механизма, включая опубликованную в 2012 году интерпретацию существующей зубчатой передачи, зубчатую передачу, добавленную для завершения известных функций, и предлагаемую зубчатую передачу для выполнения дополнительных функций, а именно настоящий указатель солнца и указатели для пяти известных на тот момент планет. , как это предложили исследователи Фрит Тони и Джонс Александр.
Как греки создали такой сложный механизм?
Как видите, все очень сложно, и возникает вопрос, как грекам древности удалось изобрести что-то подобное.
Школа философии, математики и астрологии родилась в умах греческих ученых, которые определенно обладали разумом и способностями, чтобы сделать изобретение, опередившее свое время.
На самом деле это очень похоже на изобретения Леонардо да Винчи, у которого также было видение, опередившее свое время. Разница лишь в том, что грекам удалось каким-то образом создать и использовать эту технологию, чтобы понять вселенную и даже в определенной степени измерить ее. Простое существование этого механизма ставит под сомнение логику истории и возможную веру в то, что в древности люди были экспоненциально умнее.
Существует множество споров, посвященных теории о том, что технологии сделали нас глупее, и если мы посмотрим на среднего человека, это правда. Проблема, с которой столкнулось общество 1000 лет назад, заключается в том, что большинство людей были необразованными, но это не обязательно делает вас тупицей. Большинство людей сегодня образованы, но их интеллект в этой современной системе образования, где вы просто извергаете знания, которые вы перевариваете до изнеможения, не показывает интеллекта.
Есть большая разница между умным и умным. Технологии делают нас умнее, но не умнее людей 2000-летней давности.
Андрей Тапалага
Заядлый писатель с бесценным знанием человечества!
Будущий историк с более чем 30 миллионами просмотров в сети.
Вы также можете найти некоторые из моих работ на NewsBrake: https://newsbreakapp.onelink.me/2115408369?pid=mp_561350&msource=mp_561350
«Вы сами делаете свою жизнь».
Расшифровка древнего компьютера: греческие технологии отследили небеса
Если бы не два шторма с разницей в 2000 лет в одном и том же районе Средиземноморья, самый важный технологический артефакт древнего мира мог бы были потеряны навсегда.
Первый шторм в середине I века до н.э. потопил римское торговое судно с греческими сокровищами. Второй шторм в 1900 году нашей эры заставил группу ныряльщиков за губками укрыться у крошечного острова Антикитера, между Критом и материковой Грецией.
Когда шторм утих, ныряльщики попытали счастья в здешних водах и наткнулись на затонувший корабль. Спустя несколько месяцев водолазы вернулись при поддержке правительства Греции. За девять месяцев они обнаружили клад красивых древнегреческих предметов — редкую бронзу, потрясающую стеклянную посуду, амфоры, глиняную посуду и украшения — в ходе одной из первых крупных подводных археологических раскопок в истории.
Сначала мало внимания привлек один предмет: ничем не примечательная, сильно кальцифицированная шишка размером с телефонную книгу. Несколько месяцев спустя он развалился, обнажив остатки проржавевших бронзовых шестерен — все сжатых вместе и с зубьями длиной всего полтора миллиметра — вместе с пластинами, покрытыми научными шкалами и греческими надписями. Открытие было шоком: до этого считалось, что древние делали шестерни только для грубых механических задач.
Три основных фрагмента антикиферского механизма, как стало известно это устройство, в настоящее время выставлены в Греческом национальном археологическом музее в Афинах.
Они выглядят маленькими и хрупкими в окружении внушительных бронзовых статуй и других художественных шедевров Древней Греции. Но их тонкая сила еще более шокирует, чем кто-либо мог себе представить поначалу.
Впервые я услышал об этом механизме в 2000 году. Я был кинорежиссером, и астроном Майк Эдмундс из Кардиффского университета в Уэльсе связался со мной, потому что он думал, что механизм станет отличным сюжетом для телевизионного документального фильма. Я узнал, что за многие десятилетия исследователи, изучающие этот механизм, добились значительного прогресса, предполагая, что он вычисляет астрономические данные, но они все еще не могли полностью понять, как он работает. Как бывший математик, я сам очень заинтересовался пониманием механизма.
Эдмундс и я организовали международное сотрудничество, в которое в конечном итоге вошли историки, астрономы и две группы экспертов по визуализации. За последние несколько лет наша группа реконструировала, как работали почти все уцелевшие детали и какие функции они выполняли.
Механизм рассчитывал даты лунных и солнечных затмений, моделировал малозаметные видимые движения Луны по небу в меру имеющихся знаний и отслеживал даты событий общественного значения, таких как Олимпийские игры. Ничего подобного технологической сложности не известно нигде в мире, по крайней мере, тысячелетие спустя. Если бы этот уникальный образец не сохранился, историки подумали бы, что его не могло быть в то время.
Первые пионеры
Немецкий филолог Альберт Рем был первым, кто примерно в 1905 году понял, что антикитерский механизм был астрономическим калькулятором. Полвека спустя, когда историк науки Дерек Дж. де Солла Прайс, тогда работавший в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, описал это устройство в статье журнала Scientific American , оно все же раскрыло лишь немногие из его секретов.
Устройство, как предположил Прайс, приводилось в действие путем поворота рукоятки на бок, и оно отображало результат, перемещая указатели на циферблатах, расположенных спереди и сзади.
Поворачивая рукоятку, пользователь мог установить машину на определенную дату, указанную на 365-дневном календаре спереди. (Циферблат можно было поворачивать, чтобы настроить дополнительный день каждые четыре года, как в сегодняшних високосных годах.) В то же время кривошип приводил в действие все остальные шестерни в механизме, чтобы выдавать информацию, соответствующую установленной дате.
Второй передний циферблат, концентрический с календарем, был размечен на 360 градусов и с 12 знаками, представляющими созвездия зодиака. Это созвездия, пересекаемые Солнцем в его кажущемся движении относительно «неподвижных» звезд — «движении», которое на самом деле является результатом обращения Земли вокруг Солнца — по пути, называемому эклиптикой. Прайс предположил, что на передней части механизма, вероятно, был указатель, показывающий, где на эклиптике будет находиться солнце в желаемую дату.
В уцелевших фрагментах Прайс обнаружил остатки дюжины шестерен, которые были частью внутренностей механизма.
Он также подсчитал количество их зубьев — это все, что можно сделать, учитывая, что почти все шестерни повреждены и некомплектны. Позже, в знаменательном исследовании 1974 года, Прайс описал 27 шестерен в основном фрагменте и предоставил улучшенное количество зубьев на основе первых рентгеновских снимков механизма, сделанных греческим рентгенологом Хараламбосом Каракалосом.
Количество зубьев показывает, что рассчитал механизм. Например, поворот кривошипа, чтобы сделать полный оборот первичной шестерни с 64 зубьями, представлял собой прохождение года, как показано стрелкой на циферблате календаря. Эта первичная шестерня также была соединена с двумя вторичными шестернями с 38 зубьями, каждая из которых, следовательно, поворачивалась 64/38 раз за год. Точно так же движение передавалось от шестерни к шестерне по всему механизму; на каждом шаге соотношение количества зубьев шестерни представляет собой другую дробь. Движение в конечном итоге передавалось указателям, которые, таким образом, вращались со скоростью, соответствующей разным астрономическим циклам.
Прайс обнаружил, что передаточные числа одной из этих зубчатых передач воплощают древний вавилонский лунный цикл.
Прайс, как и Рем до него, предположил, что механизм также содержит планетарную передачу — шестерни, вращающиеся на подшипниках, которые, в свою очередь, прикреплены к другим шестерням, как чашки в аттракционе «Чашка чая» Безумного Шляпника. Эпициклические шестерни расширяют диапазон формул, которые шестерни могут вычислять, от умножения дробей до сложений и вычитаний. Известно, что ни один другой пример планетарной передачи не существовал в западных технологиях еще 1500 лет.
Несколько других исследователей изучали этот механизм, в первую очередь Майкл Райт, куратор Музея науки в Лондоне, в сотрудничестве с компьютерщиком Алланом Бромли из Сиднейского университета. Они сделали первые трехмерные рентгеновские снимки механизма и показали, что модель механизма Прайса неверна. Бромли умер в 2002 году, но Райт упорствовал и добился значительных успехов. Например, он нашел доказательства того, что задние циферблаты, которые на первый взгляд выглядят как концентрические кольца, на самом деле представляют собой спирали, и обнаружил эпициклический механизм спереди, который вычислял фазу луны.
Райт также воспринял одну из догадок Прайса, а именно то, что циферблат в верхней части спины может быть лунным календарем, основанным на 19-летнем цикле из 235 лунных месяцев, называемом циклом Метона. Этот календарь назван в честь пятого века до нашей эры. астроном Метон из Афин, хотя он был открыт ранее вавилонянами, и до сих пор используется для определения еврейского праздника Рош ха-Шана и христианского праздника Пасхи. Позднее мы обнаружили, что указатель был растяжимым, так что штифт на его конце мог двигаться по канавке вокруг каждого последующего витка спирали.
BladeRunner в Афинах
Когда наша группа начала свою работу, нам мешала досадная нехватка данных. У нас не было доступа к предыдущим рентгеновским исследованиям, и у нас не было даже хорошего набора фотографий. Два изображения в научном журнале — рентгеновские снимки золотой рыбки и улучшенная фотография вавилонской глиняной таблички — подсказали мне новые способы получения более качественных данных.
Мы обратились к Hewlett-Packard в Калифорнии с просьбой выполнить ультрасовременную фотографическую визуализацию, а в X-Tek Systems в Великобритании — к трехмерной рентгеновской визуализации. После четырех лет тщательной дипломатии Джон Сейрадакис из Аристотелевского университета в Салониках и Ксенофонт Муссас из Афинского университета получили необходимые разрешения, и мы организовали доставку инструментов в Афины, что было необходимо, поскольку антикиферский механизм слишком хрупкий для путешествий.
Тем временем в музее совершенно неожиданно позвонила Мэри Зафейропулу. Она побывала на подвальном складе и нашла коробки с битами с надписью «Антикитера». Может нам будет интересно? Конечно, мы были заинтересованы. Теперь у нас было в общей сложности 82 фрагмента по сравнению с 20.
Команда HP под руководством Тома Мальцбендера собрала загадочный купол около пяти футов в диаметре и покрыла электронными лампами-вспышками, которые освещали его под разными углами. Команда использовала технику из индустрии компьютерных игр, называемую полиномиальным наложением текстур, для улучшения деталей поверхности.
Надписи, которые Прайс счел трудными для чтения, теперь были четко различимы, а мелкие детали можно было улучшить на экране компьютера, контролируя отражательную способность поверхности и угол освещения. Надписи по сути представляют собой инструкцию по эксплуатации, написанную на внешних пластинах.
Месяц спустя местной полиции пришлось расчищать улицы в центре Афин, чтобы грузовик с восьмитонным рентгеновским аппаратом BladeRunner компании X-Tek мог проехать в музей. BladeRunner выполняет компьютерную томографию, аналогичную компьютерной томографии в больнице, но с большей детализацией. Роджер Хэдланд из X-Tek и его группа специально модифицировали его, добавив достаточно мощности рентгеновского излучения, чтобы проникнуть сквозь фрагменты антикитерского механизма. Получившаяся трехмерная реконструкция была замечательной: в то время как Прайс мог видеть только мозаику из перекрывающихся шестерен, теперь мы могли изолировать слои внутри фрагмента и видеть все мелкие детали зубьев шестерни.
Неожиданно рентгеновские снимки выявили более 2000 новых текстовых символов, которые были спрятаны глубоко внутри фрагментов. (К настоящему времени мы идентифицировали и интерпретировали в общей сложности 3000 символов из примерно 15 000, существовавших изначально.) В Афинах Муссас и Янис Битсакис, также из Афинского университета, и Агамемнон Целикас из Центра истории и палеографии начали обнаруживать надписи. который был невидим для человеческого глаза более 2000 лет. Один переведен как «… спиральные подразделения 235…», подтверждая, что верхний задний циферблат был спиралью, описывающей календарь Метона.
Система Вавилон
Вернувшись домой в Лондон, я также начал изучать компьютерную томографию. Определенные фрагменты явно были частью спирального циферблата в нижней части спины. Оценка общего числа делений в четырехвитковой спирали циферблата предполагала от 220 до 225.
Простое число 223 было очевидным соперником. Древние вавилоняне обнаружили, что если наблюдается лунное затмение, что может произойти только во время полнолуния, обычно подобное лунное затмение происходит через 223 полнолуния.
Точно так же, если бы вавилоняне видели солнечное затмение, которое может произойти только во время новолуния, они могли бы предсказать, что через 223 новолуния будет подобное затмение (хотя они не всегда могли его увидеть: солнечные затмения видны только в определенные моменты времени). местоположения, и древние астрономы не могли надежно их предсказать). Затмения повторяются таким образом, потому что каждые 223 лунных месяца Солнце, Земля и Луна возвращаются примерно в одно и то же выравнивание по отношению друг к другу, периодичность, известная как цикл Сароса.
Между делениями шкалы были блоки символов, почти все содержащие Σ ( сигма ) или H ( эта ), или оба. Вскоре я понял, что Σ означает Σεληνη ( selene ), что в переводе с греческого означает «луна», что указывает на лунное затмение; H означает Ηλιοσ ( helios ), что по-гречески означает «солнце», что указывает на солнечное затмение. Вавилоняне также знали, что в течение 223-месячного периода затмения могут происходить только в определенные месяцы, располагаясь по предсказуемой схеме и разделенные промежутками в пять или шесть месяцев; распределение символов по циферблату точно соответствовало этому образцу.
Теперь мне нужно было проследить путь улик в самое сердце механизма, чтобы узнать, куда приведет это новое понимание. Первым шагом было найти шестерню с 223 зубьями для привода этого нового циферблата Saros. Каракалос подсчитал, что большая шестерня, видимая сзади основного фрагмента, имела 222 зубца. Но Райт изменил эту оценку на 223, и Эдмундс это подтвердил. С правдоподобным количеством зубьев для других шестерен и с добавлением небольшой гипотетической шестерни эта шестерня с 223 зубьями могла выполнить требуемый расчет.
Но огромная проблема все еще оставалась нерешенной, и оказалось, что ее труднее всего взломать. В дополнение к расчету цикла Сароса большая шестерня с 223 зубьями также несла планетарную систему, отмеченную Прайсом: сэндвич из двух маленьких шестерен, прикрепленных к большей шестерне наподобие чайной чашки. Каждая планетарная шестерня также соединена с другой малой шестерней. Как ни странно, все четыре маленькие шестеренки имели одинаковое количество зубьев — 50 — что казалось бессмысленным, потому что выходной сигнал был бы таким же, как и входной.
После нескольких месяцев разочарования я вспомнил, что Райт заметил, что одна из двух планетарных шестерен имеет штифт на своей поверхности, который входит в прорезь на другой. Его ключевая идея заключалась в том, что две шестерни вращаются вокруг немного разных осей, разделенных примерно миллиметром. Как следствие, угол поворота одной шестерни попеременно был немного шире и немного уже, чем угол поворота другой шестерни. Таким образом, если одна шестерня вращалась с постоянной скоростью, скорость другой шестерни продолжала варьироваться от чуть выше до чуть медленнее.
Спроси Луну
Хотя Райт отверг свое собственное наблюдение, я понял, что переменная скорость вращения — это именно то, что необходимо для расчета движения Луны в соответствии с самой передовой астрономической теорией второго века до нашей эры, которую часто приписывают Гиппарху Родосскому. До Кеплера (1605 г. н. э.) никто не понимал, что орбиты имеют эллиптическую форму и что Луна ускоряется к перигею — ближайшей к Земле точке — и замедляется к апогею, противоположной точке.
Но древние знали, что движение Луны по зодиаку периодически замедляется и ускоряется. В модели Гиппарха Луна двигалась с постоянной скоростью по кругу, центр которого сам двигался по кругу с постоянной скоростью — довольно хорошее приближение к кажущемуся движению Луны. Эти круги на кругах, сами называемые эпициклами, доминировали в астрономическом мышлении следующие 1800 лет.
Была еще одна сложность: апогей и перигей не фиксированы, потому что эллипс лунной орбиты делает полный оборот примерно каждые девять лет. Таким образом, время, необходимое телу, чтобы вернуться к перигею, немного больше, чем время, необходимое ему, чтобы вернуться в ту же точку зодиака. Разница составила всего 0,112579655 оборотов в год. Поскольку входная шестерня имела 27 зубьев, вращение большой шестерни было слишком большим; с 26 зубами он был немного маловат. Правильный результат, казалось, был примерно на полпути между ними. Поэтому я опробовал невозможную идею о том, что входная шестерня имеет 26 1/2 зубьев.
Я нажал кнопку на своем калькуляторе, и он дал 0,112579.655 — точно правильный ответ. Девять знаков после запятой не могли быть совпадением! Но шестерни не могут иметь дробное число зубьев.
Затем я понял, что 26 1/2 × 2 = 53. На самом деле, Райт рассчитал, что ключевая шестерня имеет 53 зуба, и теперь я увидел, что благодаря этому подсчету все сработало. Дизайнер установил штифт и паз эпициклически, чтобы слегка замедлить период его изменения, сохранив при этом основное вращение прежним, концепция чистого гения. Благодаря Эдмундсу мы также поняли, что планетарная система передач, которая находится в задней части механизма, перемещала вал, который вращался внутри другого, полого вала, через остальную часть механизма и вперед, так что лунное движение могло быть представлены на зодиакальном циферблате и на индикаторе лунных фаз. Теперь были объяснены все подсчеты передач, за исключением одной маленькой шестерни, которая до сих пор остается загадкой.
Дальнейшие исследования заставили нас внести некоторые изменения в нашу модель.
Один из них касался небольшого вспомогательного циферблата, расположенного сзади внутри циферблата Metonic и разделенного на четыре квадранта. Первая подсказка пришла, когда я прочитал слово «NEMEA» под одним из квадрантов. Александр Джонс, историк из Нью-Йоркского университета, объяснил, что это относится к Немейским играм, одному из главных спортивных событий в Древней Греции. В конце концов мы нашли выгравированные вокруг четырех секторов циферблата слова «ИСТМИЯ» для игр в Коринфе, «ПИФИЯ» для игр в Дельфах, «НАА» для второстепенных игр в Додоне и «ОЛИМПИЯ» для игр в Коринфе. самые важные игры греческого мира, Олимпийские игры. Все игры проходили раз в два-четыре года. Раньше мы считали этот механизм чисто инструментом математической астрономии, но олимпийский циферблат — как мы его назвали — наделил его совершенно неожиданной социальной функцией.
Двадцать девять из 30 уцелевших шестеренок рассчитывают циклы Солнца и Луны. Но наши исследования надписей на передней части механизма также дали кладезь информации о восходах и заходах важных звезд и планет.
Более того, на «основной» шестерне в передней части механизма остатки подшипников свидетельствуют об утраченной планетарной системе, которая вполне могла моделировать возвратно-поступательные движения планет по эклиптике (а также аномалии в собственное движение солнца). Все эти подсказки убедительно подтверждают включение Солнца и, по крайней мере, некоторых из пяти планет, известных в древние времена — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.
Райт построил модель механизма с планетарными системами для всех пяти планет. Но его гениальная планировка не согласуется со всеми свидетельствами. С его 40 дополнительными передачами он также может быть слишком сложным, чтобы соответствовать гениальной простоте остального механизма. Окончательный ответ может лежать на глубине 50 метров на дне океана.
Эврика?
Вопрос о том, откуда взялся механизм и кто его создал, остается открытым. Большая часть груза на разбитом корабле прибыла из восточногреческого мира, из таких мест, как Пергамон, Кос и Родос.
Было естественным предположить, что механизм построил Гиппарх или другой родосский астроном. Но текст, спрятанный между 235 делениями месячной шкалы Метонического календаря, противоречит этой точке зрения. Некоторые названия месяцев использовались только в определенных местах древнегреческого мира и предполагают коринфское происхождение. Если механизм был из самого Коринфа, он почти наверняка был сделан до того, как Коринф был полностью опустошен римлянами в 146 г. до н.э. Возможно, более вероятно, что он был сделан для использования в одной из коринфских колоний на северо-западе Греции или Сицилии.
Сицилия предлагает замечательную возможность. Островной город Сиракузы был домом для Архимеда, величайшего ученого древности. В первом веке до н.э. Римский государственный деятель Цицерон рассказывает, как в 212 г. Архимед был убит при осаде Сиракуз и как победоносный римский полководец Марцелл увез с собой лишь один предмет добычи — астрономический инструмент, сделанный Архимедом.