Загадочный Антикитерский механизм: древний компьютер, обогнавший время
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.
Источник
Антикитерский механизм
В 1900 году греческий корабль, экипаж которого занимался ловлей морских губок, пристал к острову Антикитера, чтобы спастись от шторма. Один из моряков заметил в воде недалеко от побережья фрагмент статуи. Водолазы шхуны провели осмотр моря недалеко от острова и обнаружили на дне возвышение, которое оказалось затонувшим кораблем.
Моряки сообщили об открытии в Афины, и в том же году к Антикитере была отправлена экспедиция. Работы, которые стали первой экспедицией такого рода в истории археологии, продолжались с ноября 1900 до сентября 1901 годов. Водолазы извлекали со дна памятники искусства, а археологи делали их описание. Во время экспедиции нашли много греческих статуй и их отдельных фрагментов, в частности, знаменитого «Эфеба с Антикитеры».
Среди участников экспедиции был Валериос Стаис, занимавший пост директора национального археологического музея в Афинах. Через несколько месяцев после экспедиции он обратил внимание на находку, которая оказалась Антикитерским механизмом. В науке Валериос официально признан как первооткрыватель Антикитерского механизма. Он посчитал, что это – астрономические часы.
Находка несколько десятилетий не привлекала внимания ученых, до 1951 года, когда англичанин Дерек Джон де Солла Прайс, заинтересовавшись находкой не определил ее как античное механическое вычислительное устройство. В 1959 году ученый опубликовал о механизме статью «Древнегреческий компьютер» («An Ancient Greek Computer»).
В 1971 году Прайс и греческий физик Харалампос Каракалос сделали рентгеновские изображения и гамма-коррекции фрагментов предмета. Спустя три года ученые опубликовали обширный труд об Антикитерском механизме.
Изучив надписи на гранях предмета, Прайс сделал вывод, что его собрали в 70-60-е годы до н.э., и он был утерян вскоре после создания. Языком надписей было греческое койне, и ученые решили, что предмет был создан в греко-говорящем мире. Прайс предположил, что артефакт был арифметическим аналогом геометрических моделей Солнечной системы. По мнению исследователя, Антикитерский механизм был постоянно установлен, возможно, в статуе.
В 1990-е Антикитерский механизм исследовал сотрудник Лондонского музея науки Майкл Райт. В 2002 г. он опубликовал собственную реконструкцию артефакта, которая отличалась от реконструкции Прайса, указал на ряд неточностей своего предшественника. Райт согласился с выводом Прайса, что предмет создавался для моделирования движения небесных объектов. Но Райт доказал, что Антикитерский механизм моделировал движение пяти известных эллинам планет, а не только Солнца и Луны.
Историк высказал предположение, что артефакт был связан с интересом к астрологии в I веке до н.э. Чтобы рассчитать гороскоп человека, писал Райт, астролог должен был знать положение небесных тел в момент его рождения.
В 2005 году стартовал международный исследовательский проект, посвященный Антикитерскому механизму. Исследователи использовали данные компьютерной томографии, чтобы реконструировать положение отдельных шестеренок внутри артефакта. Они смогли определить, как взаимодействовали отдельные детали и их задачи.
В 2016 году в Афинах состоялась пресс-конференция, где ученые обнародовали результаты десятилетней работы. Им удалось расшифровать три с половиной тысячи знаков, написанных на Антикитерском механизме, и пятьсот слов, что составляет примерно четверть всего текста, который был помещен на находке.
В 2014 году также начался проект «Возвращение на Антикитеру», в ходе которого возобновились изыскания в месте обнаружения Антикитерского корабля. Были найдены новые предметы с затонувшего судна, а также еще один корабль. Предположительно, оба корабля были частью одной экспедиции. Подводные работы в Средиземном море продолжаются.
Антикитерский механизм и его аналоги в античной литературе
Исследователи пришли к выводу, что артефакт был сделан на острове Родос. Скорее всего, он не был единственным, но другие образцы таких устройств не сохранились. Самое знаменитое письменное свидетельство о механизме, напоминающем Антикитерский, оставил Цицерон в своем сочинении «О государстве».
Древний оратор писал, что с именем Архимеда была связана некая сфера, изображавшая известную древним вселенную. Цицерон сообщает, что первую сферу создал философ Фалес (VI век до н.э.), затем через два столетия ученик Платона Евдокс доработал сферу Фалеса, поместив на нее изображения созвездий. Поэт Арат (III век до н.э.) написал поэму «Явления», где дал описание известной ему астрономической картины мира. Основой для Арата послужила сфера Евдокса. Более совершенный механизм для исследования астрономии изобрел Архимед.
Оттолкнувшись от свидетельства Цицерона, исследователи Антикитерского механизма изучили данные античной литературы. Оно исходили из того, что изобретение подобных механизмов было традицией, и нашли ряд упоминаний о них в сочинениях разных веков.
Самое раннее из них – сочинение Аристотелева корпуса «Механические проблемы». Антиковеды сходятся во мнении, что этот трактат не был написан Аристотелем. Время его создания чаще всего относят к III веку до н.э. Допускают, что часть сочинения мог написать Аристотель, другие предполагают, что автором трактата был философ IV века до н.э. Архит, интересовавшийся вопросами механики. В «Механических проблемах» описываются вращающиеся диски. Трактат описывает принцип работы, близкий Антикитерскому механизму.
Самые поздние свидетельства о механизмах, подобных находке 1900 года, относятся к VI веку н.э. В поэме «Деяния Диониса» описывается механический планетарий. А философ Кассиодор в одном из писем упоминает о некоем предмете, который он назвал «зеркало природы».
Место создания артефакта
Сотрудники проекта предположили, что артефакт должен был быть создан в одной из колоний полиса Коринф. На одном из дисков Антикитерского механизма были обнаружены коринфские названия месяцев греческого календаря. Одной из них был сицилийский город Сиракузы. Исследователи связывают создание артефакта с научной школой сиракузского ученого Архимеда.
Другая теория связывает создание предмета с Пергамом. Ее сторонники идентифицируют обнаруженные на корабле монеты как Пергамские. Как известно, в этом городе, который был центром одного из Эллинистических государств, существовали библиотека и научная школа.
Еще одна точка зрения – Родос. Образцы керамики, которые обнаружены на затонувшем корабле, были созданы именно на этом острове. Кроме того, изучение механизма показало, что его создатели использовали наработки трех ученых – Гиппарха, Посидония и его ученика Гемина. Все трое жили и работали на Родосе. Первый из них жил во II веке до н.э. и изучал модели движения небесных объектов. Посидоний поселился на острове, где основал собственную школу.
Календарь спортивных празднеств, которые помогал вычислять механизм, был рассчитан не только на общегреческие соревнования, но и на локальные – в Додоне (Эпир) и на Родосе. Еще одно подтверждение – координата (35° северной широты), на которой создатели артефакта рассчитывали астрономические события. Чуть севернее этой широты лежит именно остров Родос.
Сохранившиеся фрагменты Антикитерского механизма и его предназначение
Дата создания артефакта дискутируется. Ее определение осложняет временной разброс находок на Антикитерском корабле: от IV до I веков до н.э. В 2014 году аргентинский историк Кристиан Каймак и американский физик Джеймс Эванс провели исследования механизма и записей о затмениях. Они предположили, что артефакт был создан около 205 года до н.э. Разброс в датах создания механизма составляет около 130 лет: между 205 годом до н.э. и 70 годом до н.э.
Предполагают, что к моменту находки механизм представлял собой единое целое, но извлечение из-под воды и последующая обработка привели к его разрушению. Сейчас известно 82 фрагмента артефакта; фрагмент F был обнаружен в 2005 году. Большая часть механизма и его надписей вошла в состав семи самых крупных фрагментов. Еще 16 фрагментов содержат неполные записи. Самая большая часть из сохранившихся частей относится к фрагменту A. Его размер составляет 180 на 150 миллиметров. В эту часть артефакта входит 27 шестеренок.
Сам Антикитерский механизм был устройством, размер которого составлял 32 сантиметра в длину, 16 – в ширину и 10 – в высоту. Он помещался на столе и состоял из 32 бронзовых шестеренок, которые крепились к каркасу из дерева.
На фронтальной стороне артефакта его создатели изобразили известную им солнечную систему – пять планет, Солнце и Луну. На тыльной стороне механизма были помещены циферблаты, которые должны были прогнозировать затмения и показывать фазы Луны.
Предположительно, артефакт был создан, чтобы показывать движение небесных светил и пяти известных планет. Механизм был сделан из бронзы и дерева. У предмета было три основных и четыре дополнительных циферблата. Циферблаты, помещавшиеся на лицевой стороне, соответствовали календарю Древнего Египта и зодиакальному циклу эллинов. Циферблаты тыльной стороны отражали пять способов измерения времени, известных грекам.
Также Антикитерский механизм мог просчитывать движение планет на годы вперед, а также астрономические события. Также допускается «астрологическое» значение артефакта. Отношение к этому направлению знания было у эллинов неоднозначным, но ряд астрономов воспринимал ее всерьез.
Источник