Гість із майбутнього. Як давньогрецький комп’ютер випередив свій час на півтори тисячі років
Антикітерський механізм вважається найдавнішим з відомих людству комп’ютерів. Невідомий автор створив його понад дві тисячі років тому для астрономічних розрахунків.
Про існування цього пристрою ми дізналися трохи більш як сто років тому. За два тисячоліття, проведених на морському дні, він перетворився на купку понищених корозією уламків, в яких дуже складно впізнати те, що колись було складним і точним механізмом — справжнім дивом свого часу. Але зусиллями багатьох дослідників із різних галузей науки цей неймовірно складний тривимірний пазл потроху складається.
Останнє дослідження Антикітерського механізму нещодавно надрукував журнал Nature. Його автори обґрунтовують нові гіпотези щодо конструкції та роботи давнього комп’ютера, але вони викликають нові запитання.
Фрагменти давнього обчислювального пристрою зберігаються в Національному археологічному музеї в Афінах, і жодний український дослідник ніколи не був долучений до вивчення Антикітерського механізму. Але в Україні є ті, хто досліджує історію годинників, серед яких траплялися пристрої, що вражають не менше за цей античний комп’ютер.
Одного з таких дослідників – історика Анатолія Баранніка з Національного музею історії України ми попросили підсумувати найважливіше, що на сьогодні відомо про Антикітерський механізм.
І чи не перше, що почули у відповідь: «Складність цього механізму – це просто щось неймовірне!»
Історія знахідки
Механізм знайшли в 1901 році грецькі водолази в Іонічному морі на глибині близько 50 метрів поблизу острова Антикітера. Звідси й походить його сучасна назва.
Його підняли на поверхню разом з іншими предметами, що затонули внаслідок аварії корабля у I столітті до нашої ери – бронзовими та мармуровими скульптурами, рештками меблів, монетами, керамікою.
В окислених і вкритих наростами шматках металу спочатку ніхто навіть не міг запідозрити фрагменти обчислювального механізму. Вперше таке припущення висловив у 1905 році німецький дослідник Альберт Рем. Він навіть припустив, що прилад був створений для обчислення руху 5 відомих давнім грекам планет. Але переконливих доказів не мав.
Пазл із 82 елементів
Перше серйозне дослідження Антикітерського механізму у 1950-их роках здійснив британсько-американський фізик та історик науки Дерек Джон де Солла Прайс.
Слід пояснити, що рештки механізму перебувають у такому стані, що спроба розібрати їх призведе до того, що вони зруйнуються ще більше. Тому Прайс використав рентгенівське проміння, за допомогою якого побачив окремі деталі, невидимі на поверхні, і накреслив першу схему цього пристрою.
Потім інші дослідники не раз використовували досконаліші неінвазивні методи, щоб «зазирнути» всередину Антикітерського механізму і спробувати скласти цей пазл із 82 частин, що дійшли до нашого часу, а також здогадатися, якими були втрачені складники.
Що ж нам відомо про нього сьогодні?
Який мав вигляд?
Ймовірно, перший стародавній комп’ютер мав розміри 34 на 18 на 9 сантиметрів – як добрячий том книги. Вважається, що корпус був дерев’яним, а деталі — із бронзового сплаву.
З одного боку, який умовно називають переднім, він мав один циферблат, а з іншого (умовно кажучи, заднього) — два.
Задня частина досліджена ліпше, бо дійшла до нас у кращому вигляді. З передньою складніше, але вона теж потроху розкриває свої таємниці. У цьому науковцям допомагають не лише нечисленні збережені деталі, але й написи на поверхні, які вдалося прочитати не без зусиль та спеціальної техніки.
Що він умів?
Антикітерський механізм — це обчислювальний прилад, який дозволяє вираховувати рух небесних тіл, астрономічні явища, як-то сонячне затемнення, та певні свята, прив’язані до астрономічних подій. Фактично це модель Сонячної системи, якою вона була відома давнім грекам на той момент.
Сьогодні ми знаємо, що давній комп’ютер був призначений для розрахунку сонячних та місячних затемнень, показував фази Місяця та дозволяв визначити дати проведення Олімпійських, а також Піфійських, Немейських та Істмійських ігор.
Тут слід нагадати, що в античному світі панував геоцентризм – уявлення про те, що Земля перебуває у центрі Всесвіту, а решта небесних тіл обертаються навколо неї. Це ускладнювало завдання творців Антикітерського механізму, але вони з ним впоралися.
Комп’ютер, але ще не годинник
Але перш ніж продовжити розмову про те, чим був Антикітерський механізм, слід сказати, чим він не був. А не був він годинником, на відміну від його дуже далеких нащадків, про яких ми ще поговоримо.
Анатолій Бараннік вважає, що творці Антикітерського механізму мали достатньо знань і володіли всіма технологіями, щоб створити точний механічний годинник. Але вони цього не зробили, найімовірніше, тому, що тогочасне суспільство не мало потреби в настільки точних пристроях для вимірювання часу. Потреби давніх греків задовольняли сонячні та водяні годинники (клепсидри), що вимірювали певні проміжки часу, наприклад, визначали тривалість промови оратора.
Тому Антикітерський механізм не перебував у постійному русі, наприклад, за допомогою пружини чи гир, як це пізніше робитимуть механічні годинники. В рух його приводила людина, коли їй потрібно було зробити ті чи інші астрономічні розрахунки.
П’ять планет і ще одна загадка
Функції та будова передньої частини досі залишалися загадкою, але остання публікація в Nature пропонує розгадку. Беручи до уваги інструкції до механізму й ті елементи, що збереглися, автори провели комп’ютерне моделювання і дійшли висновку, що на циферблаті передньої частини зображався рух п’яти планет, відомих давнім грекам: Меркурія, Венери, Марса, Юпітера і Сатурна.
На циферблаті вони показувалися не стрілками, а концентричними кільцями, які оберталися одне всередині іншого, ніби орбіти планет. Всі ці кільця прикріплені до трубок, вкладених одна в одну і здатних обертатися кожна незалежно від іншої.
Виготовити такі трубки сьогодні не проблема, що й зробили дослідники. Але, наскільки відомо, давні греки не володіли необхідними для цього технологіями.
Чи справді передній бік Антикітерського механізму був влаштований саме так — ніхто точно сказати не може. Але дослідники показали, що таким він принаймні бути міг.
Хто автор?
Ми, напевно, ніколи не дізнаємося, хто саме створив цей механізм. Але щодо того, де це сталося, є певні теорії.
Для початку слід сказати, що він призначений для роботи на широті Егейського моря — приблизно між 33 і 37 градусами північної широти. Північніше чи південніше він уже не буде працювати коректно.
За однією з версій, його батьківщиною міг бути Коринф, оскільки особливості тамтешнього календаря вплинули на конструкцію механізму. За іншою — Сиракузи на Сицилії, де жив Архімед. Також це міг бути острів Родос, або Пергам в Анатолії, де була знаменита Пергамська бібліотека, що за своїм значенням в античному світі поступалася лише Александрійській.
Щодо часу його створення, то тут теж немає однозначної відповіді. Прилад дозволяє проводити розрахунки, починаючи з 200 року до нашої ери. Тому вважається, що він міг бути створений близько цієї дати. Щодо аварії корабля, то вона сталася в першій третині І століття до нашої ери, отже, пристрій був створений не пізніше.
Гість із майбутнього
Одна з багатьох загадок пов’язана з тим, що в Антикітерського механізму практично немає ні предків, ні нащадків.
«Багато дослідників говорять, що неможливо, аби такий пристрій виник на порожньому місці. Він настільки досконалий, що має бути якась серйозна традиція створення подібних пристроїв», – пояснює Анатолій Бараннік.
В античних джерелах є лише поодинокі згадки про схожі пристрої, але самі вони чи їхні детальні описи до нас не дійшли.
Подібні за своїми функціями та складністю механізми з’являються в Європі лише в XIV столітті — приблизно через півтори тисячі років після створення Антикітерського механізму. Один із найвідоміших — планетарний (астрономічний) годинник Джованні Донді, який показував рух Сонця, Місяця та п’яти планет.
Він був створений у 1348-1364 роках. І хоча до нашого часу не дожив, але збереглися його детальні описи та креслення. Саме завдяки їм уже в XX столітті вдалося зробити його робочу модель.
Звідки чекати новин про Антикітерський механізм?
Дослідження механізму ще далеке від завершення. Можливо, ми ніколи не дізнаємося всіх подробиць його конструкції, але, як вважає Анатолій Бараннік, є принаймні три напрями, звідки можна чекати новин.
Один із них — це нові деталі механізму. Їх уже знаходили й у другій половині минулого, і на початку цього століття серед предметів, раніше піднятих з морського дна поблизу Антикітери. Під час первинної обробки їх просто не ідентифікували як частини механізму. Не виключено, що деякі з них досі чекають свого часу.
Наступний напрям — комп’ютерна томографія, яка може повідомити нові деталі про внутрішню будову решток механізму.
І ще один — це комп’ютерне моделювання. Адже ідеї, що виникають у дослідників, потрібно перевіряти. Робити це щоразу «в металі» — складно і довго. Це добре відчували на собі піонери дослідження Антикітерського механізму, такі як Прайс. А комп’ютерне моделювання дозволяє значно пришвидшити цей процес.