Механика классического периода: Древнегреческий калькулятор

Главная его поразительная особенность — передаточный механизм с использованием точно выверенных шестеренок разного диаметра и с разным числом зубьев. Западная цивилизация смогла сотворить нечто подобное лишь тысячелетия спустя — веке примерно в 16−18-м. Изучив его внимательно, ученые пришли к выводу, что его назначение — расчет движения небесных тел.

Неудивительно, что Антикитерский механизм стал объектом самого пристального изучения и археологов, и инженеров. Рентгенография позволила установить внутреннее устройство найденных фрагментов. Еще в конце 1950-х было представлено подробное описание его внутреннего строения, но полностью схему удалось установить только в 1971 г.

Антикитерский механизм включает 32 миниатюрные шестерни и моделировал движение Солнца и Луны относительно неподвижных звезд. Вскоре английский часовщик Джон Глив (John Gleave) даже соорудил копию механизма, работающую по этой схеме. Но в 2002 г. новые исследования, проведенные научным сотрудником Лондонского музея науки Майклом Райтом (Michael Wright), позволили пересмотреть реконструкцию и показать, что Антикитерский механизм еще сложнее, чем казалось, и мог показывать положение не только Солнца и Луны, но и всех 5-ти известных древним грекам планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.

Все это было настолько интригующе, что в 2005 г. под патронажем греческого министерства культуры начал работу греческо-британский проект Antikythera Mechanism Research Project. Участники его сумели найти еще дополнительные фрагменты (всего их оказалось 81) древнего устройства и использовать самые современные технологии, чтобы восстановить его структуру и понять взаимосвязь отдельных шестерен, общее число которых может достигать 31−37 штук. Компьютерная томография позволила расшифровать и подавляющее большинство присутствующих на Антикитерском механизме надписей (всего около 2 тыс. древнегреческих символов), которые частично подтвердили гипотезу Райта о том, что система эта сложнее, чем считалось. Установлено, что Антикитерский механизм подходил для расчетов движения Марса, Юпитера и Сатурна.

А уже в конце этого года ученые представили современную модель Антикитерского механизма; 2 тысячи лет прошло с гибели корабля — и только сейчас тайны стали немного проясняться. Демонстрировал модель все тот же Майкл Райт.

Хотя нередко Антикитерский механизм называют «первым компьютером в истории», он таковым, конечно, не является. Скорее, это «древнегреческий калькулятор», способный к механическому выполнению арифметических действий сложения, вычитания и деления — но ни о каком программном вводе, который является основой для работы компьютеров, речи не идет.

Впрочем, это весьма непростой калькулятор: сложность бронзовой работы, можно сказать, шокирующая, особенно если принять во внимание тот факт, что проделана она была 2,2 тыс. лет назад, и за тысячу лет до того, как западноевропейские механики научились создавать подобные механизмы. Каждая из миниатюрных деталей самым точным образом пригнана к другой, и все они приводятся в действие одним движением рукояти. Взгляните на демонстрацию того, как это все действовало (в ролике цифры возле шестеренок обозначают передаточное число).

Передние циферблаты показывали знаки зодиака и дни года. Задав нужную дату с помощью рукояти, можно было получить массу полезных астрономических сведений. Показания о положении небесных тел можно было увидеть на передней и задней стенках коробки, а отдельный черно-белый шарик демонстрировал соответствующую фазу Луны. Антикитерский механизм работал, отражая также положение планет относительно звезд, даты солнечных и лунных затмений, а также даты Олимпийских игр.

Вдобавок, один из циферблатов на задней стенке Антикитерского механизма отображал сарос, цикл продолжительностью 18 с небольшим лет (223 лунных месяца), в течение которого затмения Луны и Солнца повторяются в том же порядке. Второй спиральный циферблат соответствует Метонову лунному циклу длительностью чуть больше 19 лет (235 лунных месяца), который отражает повторение той же фазы Луны в тот же день года.

Интересен тот факт, что древние греки верили в то, что траектории движения небесных тел — строго округлые, а не эллиптические, как мы знаем сегодня. Чтобы привести эту теорию в соответствие с действительностью, греческий астроном Гиппарх создал довольно хитрую математическую модель, которая описывала движение Луны (не слишком последовательное с точки зрения наблюдателя на Земле) через набор взаимно налагающихся окружностей с несовпадающими центрами. И в Антикитерском механизме эта схема воспроизведена с поразительной тонкостью, с использованием шестеренки со смещенным центром вращения.

По последним данным, считается, что изготовлен Антикитерский механизм был между 150 и 100 гг. до н.э. — чуть ранее, чем считалось. Кораблекрушение произошло около 65 г. до н.э. Эта дата крайне интересна, ведь по ряду косвенных данных историки считают, что именно на этом корабле, совершавшем плавание по весьма оживленному маршруту из Рима на Родос, где проживал тот самый астроном Гиппарх. Так что, возможно, либо он сам, либо один из его учеников напрямую участвовал в создании устройства.

По некоторым данным, честь быть автором механизма принадлежит другому знаменитому древнему греку — астроному и философу Посидонию, который также проживал на острове Родос. Об этом свидетельствует ряд высказываний в трудах легендарного оратора и политика Цицерона, ученика Посидония. Впрочем, свидетельства эти не слишком достоверны.