11.04.2025. - Греки построили, возможно, первый в мире компьютер

Греки построили, возможно, первый в мире компьютер

Сейчас 72 год до н.э., и Римская республика уже купила билет в один конец, чтобы стать империей. Постоянно растущая средиземноморская держава втянута в очередной конфликт, и римский завоеватель Луций Лукиний Лукулл зафрахтовал несколько кораблей, чтобы доставить домой богатства из недавно разграбленных регионов.

Хотя большинство кораблей в конечном итоге прибывают в пункт назначения в порту Остия, расположенном к юго—западу от Рима, один греческий корабль, груженный драгоценностями, монетами, статуями, стеклянной посудой и бронзовыми шедеврами, так и не прибывает. Когда судно пересекает Эгейское море, сильный шторм швыряет его к скалистым берегам острова под названием Антикитера. В результате столкновения корпус судна толщиной в пять дюймов был разрушен, в результате чего оно погрузилось более чем на 100 футов под воду, пока, наконец, не оказалось на подводном склоне у побережья острова.

Это история — или, по крайней мере, одна из историй — о том, как один из самых удивительных археологических объектов в мире, Антикитерский механизм, начал свое 2000-летнее пребывание на дне Эгейского моря. Точное определение происхождения механизма, включая тайну того, как и когда затонул корабль, - это только начало.

Ныряльщики за губками впервые извлекли этот механизм, который, как полагают, был древним астрономическим календарем и одним из первых предшественников современного компьютера, у берегов Антикитеры на рубеже 20—го века. С тех пор математики, часовщики, металлурги, астрофизики и подводные археологи пытались разобраться в этом разрозненном, проржавевшем и сводящем с ума нагромождении шестеренок, штифтов и циферблатов.

На самом деле, это устройство известно не только своей сложностью, но и своей незавершенностью. В настоящее время в Национальном археологическом музее в Афинах, Греция, найдена только треть механизма размером примерно с обувную коробку, который состоит из 82 фрагментов разного размера. Остальное утонуло в море.

Более века спустя количество открытий и споров, связанных с одной из самых невероятных археологических находок в истории человечества, только растет.

Древние греки умели делать почти невозможное возможным. Некоторые из величайших натурфилософов Средиземноморья занимались электричеством, энергией пара и даже математикой более чем за тысячелетие до того, как научная революция положила эти идеи в основу современной науки.

Несмотря на это, сложность антикитерского механизма потрясла исследователей.

Отфрезерованное с точностью до миллиметра, вероятно, с использованием древних инструментов, таких как вертикальные токарные станки и сверлильные станки для сверления отверстий, устройство содержало десятки зубчатых колес, которые взаимодействовали друг с другом, демонстрируя ошеломляющую астрономическую информацию.

Благодаря информации, почерпнутой из сохранившихся фрагментов, ученые знают, что циферблат с ручным управлением на лицевой стороне отслеживал движение Солнца, Луны и других пяти планет, известных с древности: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. На другой стороне устройства располагались еще два круглых циферблата. Верхний циферблат регулировал разницу в периодах между лунным месяцем и солнечным годом, в то время как нижний циферблат позволял рассчитывать как лунные, так и солнечные затмения. Он даже содержал отдельный циферблат меньшего размера для обозначения спортивных событий, таких как Олимпийские игры.

Антикитерский механизм, по сути, представлял собой сложный небесный календарь и является замечательным свидетельством изощренности древнегреческой астрономии. Греки поздно освоили астрономию по сравнению с вавилонянами и египтянами. Греческий философ Фалес из Милета, живший в шестом веке до н.э., положил начало многовековой традиции использования геометрии для понимания светового покрова над головой. Со временем греки начали создавать все более сложные геометрические модели космоса. В конце концов они отлили эти модели в бронзовую миниатюру с часовым механизмом.

Достичь такого уровня механической сложности было непросто. Например, если смотреть с Земли, кажется, что Луна ускоряется, когда она находится ближе всего к планете или в перигее, по сравнению с тем, когда она находится дальше всего или в апогее. Чтобы запечатлеть это неравномерное движение, создатели устройства использовали эпициклические зубчатые колеса (шестерни, установленные на других зубчатых колесах), закрепленные на эксцентриковой оси, содержащей механизм со штифтами и пазами, чтобы представить эту едва заметную лунную аномалию.

И это всего лишь Луна.

Прежде чем открытие механизма, археологи изучали древность только раскопали зубчатых колес из мельниц и мельниц—добыча сырой механических коробок передач, объясняет Тони Фрит, почетный профессор Университетского колледжа Лондона и один из основателей (ныне несуществующей) Антикитерский Механизм-Исследовательского Проекта. “Такая точность gearing...is просто совершенно неизвестна в древнем мире”.

Это качество “вне времени” объясняет, почему устройство (к сожалению) занимает целый эпизод в сериале канала History channel "Древние пришельцы" и стало главным героем путешествия Макгаффина во времени в фильме "Индиана Джонс и часы судьбы" 2023 года. Даже знаменитый физик 20-го века Ричард Фейнман, человек, хорошо знакомый с кажущимися невозможными возможностями квантового мира, описал этот механизм как “почти невозможный” после посещения Национального археологического музея в Афинах.

Этот анахронизм отчасти и привлек Фрита к изучению механизма. 78—летний Фрит обладает почти энциклопедическими знаниями о механизме Antikythera — его внутреннем устройстве, истории и многих людях, которые сыграли свою роль в его создании, - и говорит о гениальности устройства с удовольствием и серьезностью.

Несмотря на то, что Фрит получил ученые степени по математике в Кембридже и Бристоле, он увлекся кинематографом и большую часть своей карьеры работал над документальными фильмами и телевизионными спецвыпусками на самые разные темы - от опыта молодежи в Великобритании до ведения натурального хозяйства в странах Африки к югу от Сахары.

В 2000 году коллега предположил, что Антикитерский механизм мог бы стать идеальной темой для нового документального фильма. Фрит был немедленно заинтригован и начал разрабатывать концепцию. “Я подготовил предложение и обратился к представителям телевидения, и они спросили: ”Что нового?" - вспоминает он. “На самом деле мы не могли предложить им новую историю об этом”.

Итак, Фрит начал изучать предыдущие исследования и наткнулся на основополагающую работу Дерека Дж. де Солла Прайса 1974 года "Древнегреческие механизмы", которая вновь представила миру чудо антикитерского механизма. Вскоре мимолетное увлечение Фритом переросло в настоящую научную одержимость.

“ЭТО ПРЕЦИЗИОННОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО... ПРОСТО В ДРЕВНЕМ МИРЕ ОНО БЫЛО СОВЕРШЕННО НЕИЗВЕСТНО”.

Прайс, умерший в 1983 году, был одним из первых исследователей современного антикитерского механизма. Хотя он не был первым, кто осознал его сложность, он был одним из первых, кто по-настоящему осознал глубокие последствия, связанные с его проржавевшим механизмом. После изучения устройства в Афинах в 1958 году Прайс выступил с презентацией на конференции Американской ассоциации содействия развитию науки в Вашингтоне, округ Колумбия, и сравнил механизм с компьютером — новым изобретением того времени. Презентация вызвала сенсацию в СМИ, и в одной из статей он сравнил открытие механизма с “открытием пирамиды и обнаружением атомной бомбы”.

Прайс был не просто сторонником этого устройства. Он также сделал ряд важных открытий, в том числе то, что прибор отслеживал время в зависимости от движения небесных тел, и развил теорию о том, что это скорее компьютер или калькулятор, чем декоративный предмет.

Хотя Прайс в первую очередь стремился понять, как функционирует этот механизм, он также размышлял о его создателе и подтвердил предыдущие утверждения о том, что Архимед, возможно, был разумом, стоящим за машиной.

Родившийся в Сиракузах, Сицилия, около 287 года до н.э., Архимед с раннего детства увлекался математикой. После учебы в Египте он вернулся в Сиракузы, где совершил поразительные открытия, включая вычисление числа пи, изобретение винта Архимеда (который до сих пор используется для орошения сельскохозяйственных культур) и фундаментальных законов гидростатики. Возможно, он также создал ряд видов оружия — в одном отчете описывается гигантский коготь, который мог поднимать корабли из воды, а в другом - смертоносный луч с зеркальным приводом, который использовал солнечный свет, чтобы сжигать корабли захватчиков, - но этой изобретательности было недостаточно, чтобы спасти Сиракузы от римской осады около 212 года до н.э.

Архимед не выжил в этой битве, но некоторые свидетельства говорят о том, что его механические сферы выжили. Римский государственный деятель Цицерон в своем трактате "О республике", написанном в 52 году до н.э., рассказывает, что после битвы римский проконсул и новоиспеченный завоеватель Сиракуз Марк Клавдий Марцелл украл одно из астрономических творений Архимеда. Этот похожий на шар объект описывал движение солнца, Луны и тех пяти планет, которые греческие астрономы называли “странниками”.

Хотя описание Цицерона не совсем соответствует антикитерскому механизму, это краткое упоминание о давно хранимой сиракузской добыче Марцелла подтверждает теорию о том, что Архимед обладал механическим ноу-хау, позволяющим воспроизвести движение нашей солнечной системы. “Знаменитый сицилиец [Архимед] был наделен большим гением, чем можно себе представить, - пишет Цицерон, цитируя ученого Филуса, который, как сообщается, был свидетелем применения этого устройства в действии после осады.

Со своей стороны, Фрит согласен с тем, что, вероятно, знаменитый греческий философ сыграл определенную роль в создании этого механизма. “Антикитерский механизм настолько хитроумен, изобретателен и экстраординарен, - говорит он, - что им должен был бы заниматься кто-то вроде Архимеда”, - у которого было бы сильное математическое и астрономическое образование.

Ученые не смогли точно определить, когда был создан этот конкретный механизм, но большинство относит его постройку к периоду между третьим и первым веками до н.э. — после смерти Архимеда, но за десятилетия до того, как он был окончательно утерян в море.

Это может быть копия архимедова оригинала, или же она может содержать повторения работ других астрономов той эпохи, таких как Аполлоний Пергийский, Гиппарх Никейский или Посидоний Родосский, изобретатель, работа которого была описана в другом трактате Цицерона. “Как только построили Парфенон, все его скопировали”, - говорит Фрит. “Маленькие копии Парфенона есть по всему греческому миру”.

Независимо от того, кто его изготовил, Фрит говорит, что механизм, демонстрируемый сегодня, скорее всего, не был первым проектом и что целая линейка подобных устройств могла существовать по всему Средиземноморью. Великому ученому было бы практически невозможно сесть и спроектировать механизм с нуля, не создав сначала более простые устройства, объясняет Фрит. “Но у нас нет ни одного из них”.

Ученым редко нравится работать с выборкой такого размера, как одна, но ни один другой механизм — или даже какая—либо более ранняя версия механизма - не был обнаружен. Короткая прогулка по Национальному археологическому музею Афин позволит увидеть залы, заполненные статуями, вазами и другими сокровищами древнего мира. Но вы найдете только один антикитерский механизм — или, во всяком случае, треть от него.

Брендан Фоули вырос на побережье Массачусетса, и некоторые из его самых ранних воспоминаний были связаны с океаном. Его увлечение морем сопровождало его в старших классах школы, где он впервые научился плавать с маской и трубкой, и в колледже, где он открыл для себя развивающуюся область подводной археологии. Он попался на крючок.

Во время учебы в университете Нью-Гэмпшира Фоули впервые исследовал места кораблекрушений на реке Пискатакуа, приливной реке, которая образует границу между Нью-Гэмпширом и Мэном. Он получил степень магистра морской истории в Университете Тафтса близ Бостона и степень магистра морской археологии в Саутгемптонском университете в Великобритании, где его первое занятие по подводной археологии началось с раздела, посвященного кораблекрушению на Антикитере. “Это было место, которое насторожило всех... под водой есть действительно интересные вещи”, - вспоминает Фоули. Защитил докторскую диссертацию по истории и археологии технологий в Массачусетском технологическом институте и совершил погружения на Скерки-банке в Средиземном море, знаменитом месте археологических раскопок, вместе с Институтом исследований океанографа Боба Балларда.

В конце концов он приземлился в лаборатории глубокого погружения Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI). Эта работа привела Фоули в Эгейское море, где он с помощью набора высокотехнологичных приборов обследовал около 40 мест древних кораблекрушений, включая знаменитый дайв-сайт "Антикитера".

56-летний Фоули, который сейчас преподает в Лундском университете в Швеции, провел шесть лет из почти двух десятилетий своей работы в WHOI, исследуя место кораблекрушения на Антикитере с помощью современного исследовательского оборудования и автоматических подводных аппаратов. Он и его коллеги — одни из многих дайверов, включая французского океанографа Жака Кусто, которые побывали на этом месте.

Весной 1900 года группа ныряльщиков за губками, которые во время шторма нашли убежище на острове Антикитера, впервые наткнулась на корабль. Когда шторм утих, дайверы, у которых был один латунный водолазный шлем, привязанный к кораблю веревками, начали бороздить воды вдоль восточной оконечности острова. Один из дайверов, Элиас Стадиатис, резко дернул за веревку. Вынырнув на поверхность, Стадиатис в отчаянии описал сцену кровавой бойни — гниющие трупы женщин и лошадей, разбросанные по морскому дну. Капитан судна Димитриос Контос нырнул вниз, чтобы увидеть все своими глазами.

Один из дайверов — в большинстве сообщений говорится, что Контос — позже вынырнул с бронзовой рукой, частью утраченного шедевра античности. По чистой случайности эти дайверы обнаружили самое богатое в мире место кораблекрушения и случайно стали первыми в истории подводными археологами.

Когда несколько месяцев спустя водолазы, нанятые греческим правительством, вернулись, раскопки на этом месте оказались трудными. В этой части Эгейского моря часто бушевали волны. Здесь часто бушевали сильные штормы, и место кораблекрушения находилось под углом 45 градусов, в опасной близости от тех же скалистых утесов, на которых, вероятно, закончилось его плавание два тысячелетия назад. Примерно через 300 лет после крушения судно было погребено под камнепадом.

Но даже в этих сложных условиях дайверы эксгумировали десятки контейнеров, называемых амфорами — то, что Фоули описывает как 55-галлонные бочки древнего мира, — вместе с баночками для духов, стеклянными чашами, драгоценностями, монетами и многими другими “трупами”, которые оказались не такими уж жуткими бронзовые и мраморные статуи. По словам Фоули, дайверы могли находиться под водой не более 10 минут и, вероятно, провели на морском дне всего несколько минут. Дайверы работали с примитивным по современным стандартам оборудованием, но все же каким-то образом приспособили скульптуры так, чтобы их можно было доставать из глубины. “То, что они сделали, было почти сверхчеловеческим”, - говорит он.

Собственные воспоминания Фоули о погружениях на острове Антикитера — он посещал это место и окружающие его воды один или два раза в год в период с 2011 по 2017 год и подсчитал, что проводил под водой около 87 часов — содержат две взаимосвязанные истины об Эгейском море: это одна из самых красивых морских сред в мире. мир — и изучать его очень сложно.

Во время экспедиции в сентябре 2014 года Фоули и его коллеги — эксперты из Отдела подводных древностей Министерства культуры и спорта Греции (EUA) и Австралийского центра полевой робототехники — планировали в течение недели составить карту места крушения с помощью автономных подводных аппаратов (AUV). У них также была команда дайверов, вооруженных респираторами и металлоискателями, готовых обследовать морское дно в поисках древних артефактов. Затем они представили сверхпрочное водолазное снаряжение под названием exosuit - нечто среднее между костюмом Железного человека Тони Старка и костюмом Мишленовского человека, — в котором дайверы могли подниматься и исследовать глубины, слишком глубокие для подводного плавания.

Фоули и его команда провели под водой всего четыре дня и дважды использовали выпуклый экзокостюм, прежде чем небо потемнело и поднялся сильный ветер.

Несмотря на то, что плохая погода помешала их планам, они все же смогли составить карту места кораблекрушения с разрешением в три миллиметра и собрать впечатляющую коллекцию артефактов. Во время последующих погружений он и его команда обнаружили еще больше скульптур, таинственное 100-килограммовое свинцовое оружие, известное как “дельфин”, и почти полный человеческий скелет.

Фоули вспоминает, как в один из особенно штормовых дней во время экспедиции 2014 года он с благоговением наблюдал за тем, как волны разбивались о берег недалеко от места крушения: “Это дало мне действительно четкое представление о том, какими могли быть условия в ту ночь или день, когда затонул этот корабль”.

На протяжении десятилетий эксперты пытались собрать воедино информацию о том, что именно произошло с этим кораблем много веков назад. Несмотря на то, что в различных рассказах о судьбоносном путешествии корабля некоторые детали меняются, конечный результат остается неизменным: в какой-то момент в середине первого века до н.э. Антикитерский механизм оказался погребенным в соленых отложениях Эгейского моря.

В течение двух тысячелетий механизм лежал нетронутым в своей водной могиле на глубине более 100 футов под волнами, а время медленно текло, уступая место рождению империй, погружению в Темные века, возникновению теократических королевств, созданию национальных государств и появлению современной науки.

Удивительно, что механизм вообще уцелел, учитывая условия, с которыми он столкнулся в океане. “Если вы посетите многие археологические музеи Европы, то увидите, что все потрясающие бронзовые скульптуры в основном были найдены в местах кораблекрушений или под водой”, - объясняет Фоули. Во времена античности бронза ценилась очень высоко. А поскольку она была пластичной, ее можно было легко использовать для других целей. “Вы можете сделать статую греческого бога, но как только эта религия выйдет из моды... вы можете переплавить [статую] и сделать церковные колокола или артиллерийские стволы”, - говорит он.

Но 2000 лет под водой не пошли на пользу антикитерскому механизму. Морская вода, богатая солями и другими химическими соединениями, вступила в реакцию с большим количеством меди в бронзовом механизме, медленно разъедая его и заменяя зеленоватым камнем, известным как атакамит. Со временем между зубчатыми колесами скопились ил и песок, которые в конечном итоге затвердели, превратившись в куски камня. Кусочки дерева, найденные среди фрагментов, позволяют предположить, что механизм был заключен в богато украшенную деревянную раму.

По прошествии двух тысячелетий этот механизм превратился в нечто неузнаваемое из—за своего сложного происхождения - и в нечто гораздо более хрупкое.

Даже после того, как водолазы подняли непритязательный набор шестеренок, покрытых ракушками, уникальность этого механизма стала очевидна не сразу.

В мае 1902 года Спиридон Стаис, политик с соседнего острова Китера, рассказал своему двоюродному брату Валериосу, тогдашнему директору Национального археологического музея в Афинах, о серии странных зубчатых колес, встроенных в один из найденных предметов. В течение четырех лет эксперты предполагали, что, возможно, этот объект был чем-то вроде астролябии, впечатляющего, но относительно хорошо известного астрономического прибора, который помогал морякам ориентироваться по положению звезд. Только в 1906 году немецкий классицист по имени Альберт Рем выдвинул свою теорию о том, что этот объект представляет собой нечто большее.

Будучи филологом по образованию, изучавшим древние языки, Рем стремился получить всестороннее образование в области археологии и начал работать эпиграфистом, детализируя письменные надписи на раскопках в Милете. После того, как Рем услышал подробности о таинственном греческом устройстве, обнаруженном на Антикитере, его интерес к астрономии привел его в Афины, чтобы самому проанализировать этот объект.

Полагаясь только на свои собственные наблюдения и несколько более ранних фотографий, Рем выяснил, что в механизме используется эпициклическое зацепление (перекрывающиеся шестерни). Он также предположил, что устройство, должно быть, отслеживало движение солнца по зодиакальным созвездиям после того, как на одном из фрагментов было найдено слово “Пахон” — девятый месяц древнеегипетского календаря. “Он был первым, кто предположил, что это была астрономическая вычислительная машина”, - говорит Фрит. Несмотря на выдающиеся открытия Рема, Национальный археологический музей в Афинах все еще хранил этот механизм в архиве.

Так было до тех пор, пока на него не наткнулся английский физик Дерек де Солла Прайс. Вдохновленный работой Рема и нескольких греческих экспертов, Прайс начал изучать артефакт в 1950—х годах - в то время фрагменты механизма хранились в коробках из-под сигар. Прайс, греческий физик Хараламбос Каракалос и жена Каракалоса Эмилия также были первой командой, которая сделала рентгеновские снимки антикитерского механизма.

Наконец-то Прайс и его коллеги смогли заглянуть под хрупкие внешние слои механизма и обнаружили, что некоторые из задних шестеренок фрагмента А, самого крупного из 82 фрагментов, могут быть использованы для вычисления среднего положения Луны по отношению к звездам. Известная как Метонов цикл, созданная в пятом веке до н.э. астрономом Метоном из Афин, эта формула объясняет 19-летний период, в течение которого лунные фазы повторяются в одну и ту же дату солнечного года.

Многие из своих идей и открытий Прайс опубликовал в ставшей знаменитой книге "Древнегреческие механизмы". Наконец, после десятилетий коллективных исследований эксперты начали собирать воедино одну из величайших головоломок в мире. “Рем обнаружил эти циклы в надписях, а затем Прайс обнаружил их в зубчатом зацеплении”, - говорит Фрит.

В то время как Прайс успешно распознал, что передний циферблат устройства отслеживает, по крайней мере, движение солнца и Луны, он неверно предположил, как работает механизм. И, несмотря на его попытки расшифровать заднюю сторону циферблата, это оставалось в основном загадкой, поскольку несколько шестеренок, особенно в верхней части устройства, полностью отсутствовали.

К середине 1970-х годов Национальный археологический музей в Афинах выставил три основных фрагмента механизма на постоянную экспозицию для изучения людьми, не входящими в научные круги. Посетив музей много лет спустя, писатель-фантаст Артур Кларк отметил, что “если бы проницательность греков соответствовала их изобретательности...…мы бы не просто слонялись по Луне, мы бы достигли ближайших звезд”.

Дальнейшие исследования Майкла Т. Райта, в то время куратора Лондонского музея науки, и покойного Аллана Бромли, историка вычислительной техники, в начале 90-х включали в себя новые снимки с использованием линейной томографии, которые давали более подробную информацию, а не просто мешанину шестеренок, накладывающихся друг на друга, как в предыдущем рентгеновском исследовании Прайса. -лучи. Вооружившись этими новыми изображениями, Райт выяснил, как слегка эксцентричная передача могла воссоздать переменное движение Луны с помощью штифтово-щелевого устройства - идею, от которой он позже отказался, поскольку она противоречила существующим исследованиям. Постепенно он начал по крупицам раскрывать тайну задней части устройства, заполняя недостающие детали верхней зубчатой передачи.

Примерно в это же время Фрит начал свое собственное глубокое погружение в историю антикитерского механизма. Он прочитал книгу Прайса, но скептически отнесся ко многим выводам автора и не смог почерпнуть никаких новых идей, поскольку сканы фрагментов было трудно раздобыть.

Поэтому в начале 2000-х годов Фрит и его коллега Майк Г. Эдмундс, астрофизик и эксперт по межзвездной пыли, также из Кардиффского университета в Уэльсе, решили попытаться еще раз изучить этот механизм. Только на этот раз Фрит и Эдмундс вместе с командой местных экспертов и международных ученых остановили свой выбор на рентгеновской томографии высокого разрешения. Этот метод позволил бы создать серию фрагментов изображения с разрешением 40 микрон, которые эксперты смогли бы перелистывать, как страницы в книге. Теперь им нужно было бы убедить правительство Греции предоставить им доступ к механизму.

После долгих лет переговоров коллега Фрита, греческий космический физик Ксенофонт Мусас, убедил заместителя министра культуры Греции согласиться на новый набор снимков, и в октябре 2005 года британская компания X-Tek Systems, занимающаяся визуализацией, отправила изготовленный на заказ восьмитонный рентгеновский аппарат, получивший название “Бегущий по лезвию бритвы” в Национальный музей в Афинах. Процесс сканирования занял около двух с половиной недель, и это было “нелегким делом”, говорит Фрит. Они едва смогли протиснуть аппарат в двери музея, а затем он сломался в середине сканирования. Были вызваны технические специалисты для проведения ремонта на месте.

Команда также работала с Hewlett-Packard над внедрением другого метода визуализации, известного как преобразование отражательной способности, при котором используются различные источники света для получения точных деталей поверхности объекта. По словам Фрита, машина выглядела как большой купол, покрытый фонариками, и различные экспозиции позволили исследователям манипулировать различными условиями освещения на компьютере, чтобы выявить ранее скрытые надписи. Когда эти два набора данных были готовы к анализу, на горизонте замаячили новые открытия.

Фрит и его коллеги начали анализировать результаты и обратили внимание на то, что они назвали отметками шкалы, расположенными на нижней стороне циферблата. Он заметил, что тонкие линии делят спираль на секции, и многие из этих сегментов содержат надписи или иероглифы. Если бы ему удалось каким-то образом подсчитать количество этих шкал и количество спиралей, которые они образуют, он, возможно, смог бы понять астрономическое назначение этого нижнего циферблата. В конце концов, он подсчитал, что там должно было быть от 220 до 225 делений шкалы, что поразило его, учитывая историческое и астрономическое значение числа 223.

Саросский цикл, вавилонское изобретение, определяющее относительное время и положение лунного или солнечного затмения, содержит 223 лунных месяца. Механизм был оснащен не только календарем, используемым для расчета лунных и солнечных затмений, но и циферблатом меньшего размера на циферблате Saros, известном как Exeligmos, который подсказывал пользователю, добавить ли ноль, восемь или 16 часов к времени предсказания затмения. В 2006 году они опубликовали результаты, подробно описывающие тонкости этих циферблатов, отслеживающих затмение, а также подтверждение использования устройства Райта с пин-кодом и прорезью в журнале Nature.

Шесть лет спустя Фрит наконец-то выпустил долгожданный документальный фильм "Первый в мире компьютер", который вдохновил целое поколение энтузиастов на изучение механического гения Древней Греции.

С тех пор Фрит и его коллеги описали природу циферблатов Olympic и предоставили дополнительные доказательства того, что механизм Antikythera также отслеживал движение планет с помощью эпициклической передачи, основываясь на описаниях периодов Венеры и Сатурна, нанесенных на механизм. И в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports в 2021 году, исследователи представили наиболее полную картину антикитерского механизма.

Но через два года после последних открытий Фрита этот механизм снова стал предметом споров.

Грэм Воан точно помнит тот момент, когда он решил изучить антикитерский механизм. Он ехал на поезде из Ливерпуля в Глазго, где последние 30 лет работал профессором астрофизики в Университете Глазго. 61-летний Воан преподавал статистическую астрономию в том семестре, и ему нужно было разработать серию тестовых вопросов. “Написание экзаменационных вопросов по статистической астрономии - это пытка”, - говорит Воан. “Я ломал голову над тем, как придумать экзаменационный вопрос, а потом подумал: ”Подожди минутку".

Этот момент профессорского вдохновения пришел из неожиданного места. Ранее, во время той же поездки на поезде, Воан отправил электронное письмо коллеге, в котором поделился своими мыслями по поводу интригующей статьи 2020 года, посвященной антикитерскому механизму. Эксперты долгое время полагали, что в одном из древних шестеренок было 365 отверстий, что, возможно, соответствовало солнечному календарю, но новое исследование показало, что в шестеренке было что-то более близкое к 354 отверстиям, что более точно соответствует лунному календарю.

Он начал подумывать о том, чтобы превратить это в экзаменационный вопрос, вспоминает Воан, но “это было слишком сложно”. Вместо того, чтобы сводить все воедино, у него появилась другая идея. “Думаю, я лучше отвечу на него сам”.

Поскольку найдена только треть устройства, а второго примера для сравнения нет, многие открытия были сделаны путем экстраполяции неизвестных данных. Но Воан не боится небольшой неопределенности.

Первоначально получивший образование радиоастронома, Воан регулярно использует статистику, чтобы отличить известное от неизвестного — или, по крайней мере, в близком приближении. Этот метод Woan часто использовала при работе с лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) во время многолетней работы по поиску гравитационных волн, которые представляют собой рябь в пространстве-времени, генерируемую ускорением объектов в гравитационном поле. “Одна из проблем радиоастрономии заключается в том, что у вас есть неполная информация об источнике регистрируемого излучения — вы, вероятно, понимаете, к чему это приводит”, - смеется Воан. “На самом деле вы просто можете определить некоторые пространственные частоты”, или скорость, с которой эти пространственно-временные колебания повторяются на определенном расстоянии.

Радиоастрономическая интерферометрия извлекает данные из изображений, чтобы попытаться понять гравитационные волны и точно определить их происхождение. Астрономы используют байесовскую статистику, чтобы помочь в реконструкции изображений с неполной информацией о пространственных частотах.

Байесовская статистика, по словам Воана, использует параметры проблемы для создания того, что он называет “сгустком вероятности”, в котором, скорее всего, находится истина. Этот объект определяется как наблюдаемыми данными, такими как количество отверстий на фрагменте зубчатого колеса, так и предположениями, сделанными относительно этих данных. Эти предположения — например, что количество дырок на шестеренке не является отрицательным числом или нулем, потому что, очевидно, дыры сами по себе существуют — определяют ограничения, которые помогают экспертам приблизиться к “крупице” истины. Продолжайте добавлять предположения, и эта крупица вероятности сузится. Воан решил, что он мог бы применить тот же статистический метод к антикитерскому механизму.

Другие данные свидетельствуют о том, что за календарным кольцом Антикитерского механизма находится табличка, основанная на египетском календаре с 365 днями, на которой изображен солнечный год. (Это, конечно, исключает нововведение второго века до н.э., заключавшееся в добавлении високосного дня каждые четыре года, но это было близким приближением к реальности обращения Земли по орбите.)

Но поскольку пластина неполная, невозможно с уверенностью сказать, сколько отверстий на ней было изображено на самом деле. Итак, Воан и его коллега Джозеф Бейли использовали байесовскую статистику, чтобы определить, сколько отверстий, вероятно, существовало, исходя из примерно 80 оставшихся отверстий. “Наши предположения были просты, - говорит Воан. “Первоначально это кольцо представляло собой точную окружность, и первоначально в нем были отверстия, расположенные на равном расстоянии друг от друга”. Затем он и Бэйли предположили, что оно было фрагментировано случайным образом, и эти фрагменты оставались в плоскости. Они ввели известные данные в компьютерный алгоритм и позволили ему обработать их.

Расчеты Воана показали, что вероятность того, что в кольце было 354 отверстия, в 299 раз выше, чем в 360 отверстиях, что соответствует другой широко используемой древней календарной системе. Более того, вероятность того, что в нем было 354 отверстия, была значительно выше, чем 365, как ранее утверждали другие ученые. Воан и Бейли опубликовали свои результаты в журнале The Horological в июле 2024 года. Если это правда, то это исследование может перевернуть некоторые основополагающие представления о самом устройстве.

Исследование вызвало споры среди ученых-антикитеров. Через несколько дней после публикации статьи Фрит заявил New York Times, что результаты были “просто неверными”, сославшись на существование другого, более точного лунного календаря в устройстве. “Честно говоря, невозможно, чтобы к механизму был прикреплен примитивный лунный календарь”, - говорит Фрит.

Воан признает, что он не специалист по антикитерским механизмам, но он придерживается своих расчетов. Конечно, по его словам, возможно, что его исходные предположения были неверными: возможно, например, отверстия были расположены неравномерно, что изменило бы результат. В противном случае, “если наблюдения будут достаточно убедительными и сдерживающими... они приведут вас к истине”, - говорит Воан. “Даже если это приведет вас к тому, что вы будете брыкаться и кричать”.

Несмотря на то, что он так и не смог ответить на экзаменационный вопрос, вдохновленный древнегреческим языком, Воан удивляется тому, насколько схожи научные методы, даже если они растянуты на тысячелетия. Сегодня ученые постоянно разрабатывают новые модели Вселенной, постоянно обновляя их с учетом новейших представлений о космосе. То же самое можно сказать и о древних греках, которые изначально поместили результаты греческой астрономии в коробку размером с тостер. “Им пришлось реализовывать [свою модель] механически, в то время как…у нас есть другие полезные инструменты, такие как компьютеры, - говорит Воан, - но это всего лишь модель. Это та же самая идея.”

Точно так же, как Антикитерский механизм отразил в миниатюре представления древнего мира о космосе, так и многовековые исследования его функционирования воплощают в себе все лучшее, что есть в науке, - тот циклический процесс теории, тестирования, дискуссий и открытий, который пронизывал человеческий опыт со времен самых первых астрономов мельком взглянул на ночное небо.

Но исследование космоса человеком - это путешествие, у которого нет конца, и, если мы не найдем еще один проржавевший механизм, маловероятно, что мы когда-либо поймем масштабы механических чудес антикитерского механизма, его древнее происхождение или множество применений.

“Это продолжает подкидывать интересные и неожиданные вещи”, - говорит Фрит. “Это замечательная головоломка”.

Источник