Гость из будущего. Как древнегреческий компьютер опередил свое время на полторы тысячи лет
Антикитерский механизм считается древнейшим из известных человечеству компьютеров. Неизвестный автор создал его более двух тысяч лет назад для астрономических расчетов.
О существовании этого устройства мы узнали чуть более века назад. За два тысячелетия, проведенных на морском дне, он превратился в кучку уничтоженных коррозией обломков, в которых очень сложно узнать то, что когда-то было сложным и точным механизмом — настоящим чудом своего времени. Но усилиями многих исследователей из разных областей науки этот невероятно сложный трехмерный пазл понемногу складывается.
Последнее исследование Антикитерского механизма недавно опубликовал журнал Nature. Его авторы обосновывают новые гипотезы о конструкции и принципе действия старинного компьютера, но они вызывают и новые вопросы.
Фрагменты древнего вычислительного устройства хранятся в Национальном археологическом музее в Афинах, и ни один украинский исследователь никогда не участвовал в изучении Антикитерского механизма. Но в Украине есть те, кто исследует историю часов, среди которых попадались устройства, которые удивляют не меньше этот античный компьютер.
Одного из таких исследователей — историка Анатолия Баранника из Национального музея истории Украины мы попросили суммировать самое важное, что сегодня известно об Антикитерском механизме.
И чуть ли не первое, что услышали в ответ: «Сложность этого устройства — это просто что-то невероятное!»
История находки
Механизм нашли в 1901 году греческие водолазы в Ионическом море на глубине около 50 метров вблизи острова Антикитера. Отсюда и происходит его современное название.
Устройство подняли на поверхность вместе с другими предметами, затонувшими в результате кораблекрушения в I веке до нашей эры — бронзовыми и мраморными скульптурами, остатками мебели, монетами, керамикой.
В окисленных и покрытых наростами кусках металла поначалу никто не мог даже заподозрить фрагменты вычислительного механизма. Впервые такое предположение высказал в 1905 году немецкий исследователь Альберт Рем. Он предположил, что прибор был создан для вычисления движения пяти известных древним грекам планет. Но убедительных доказательств этому не было.
Пазл из 82 элементов
Первое серьезное исследование Антикитерского механизма в 1950-х годах провел британско-американский физик и историк науки Дерек Джон де Солли Прайс.
Здесь следует пояснить, что остатки механизма находятся в таком состоянии, что попытка разобрать их приведет к тому, что они разрушатся еще больше. Поэтому Прайс использовал рентгеновские лучи, с помощью которых различил отдельные детали, невидимые на поверхности, и начертил первую схему устройства.
Позже другие исследователи использовали уже более совершенные неинвазивные методы, чтобы «заглянуть» внутрь Антикитерского механизма и попробовать сложить этот пазл из 82 частей, дошедших до нашего времени, а также догадаться, какими были его утраченные составляющие.
Что же нам известно об устройстве сегодня?
Как он выглядел?
Вероятно, первый древний компьютер имел размеры 34 на 18 на 9 сантиметров — как толстая книга. Считается, что корпус был деревянным, а детали — из бронзового сплава.
С одной стороны, которую условно называют передней, у него был один циферблат, а с другой (условно говоря, задней) — два.
Задняя часть исследована лучше, потому что дошла до нас в лучшем состоянии. С передней сложнее, но она тоже понемногу раскрывает свои тайны. В этом ученым помогают не только немногочисленные сохранившиеся детали, но и надписи на поверхности, которые удалось прочитать не без труда и специальной техники.
Что он умел?
Антикитерский механизм — это прибор, который позволял вычислять движение небесных тел, астрономические явления, такие как солнечное затмение, и определенные праздники, привязанные к астрономическим событиям. Фактически это модель Солнечной системы, какой она была известна древним грекам в то время.
Сегодня мы знаем, что древний компьютер был предназначен для расчета солнечных и лунных затмений, показывал фазы Луны и позволял определять даты проведения Олимпийских, а также Пифийских, Немейских и Истмийских игр.
Здесь стоит напомнить, что в античном мире царил геоцентризм — представление о том, что Земля находится в центре Вселенной, а остальные небесные тела вращаются вокруг нее. Это усложняло задачу создателей Антикитерского механизма, но они с ней справились.
Компьютер, но еще не часы
Но прежде чем продолжить разговор о том, чем был Антикитерский механизм, следует сказать, чем он не был. А не был он часами, в отличие от его очень далеких потомков, о которых мы еще поговорим.
Анатолий Баранник считает, что создатели Антикитерского механизма имели достаточно знаний и обладали всеми технологиями, чтобы создать точные механические часы. Но они этого не сделали, скорее всего, потому, что тогдашнее общество не нуждалось в столь точных устройствах для измерения времени. Потребности древних греков удовлетворяли солнечные и водяные часы (клепсидры), которые измеряли определенные промежутки времени, например, продолжительность речи оратора.
Поэтому Антикитерский механизм не находился в постоянном движении, например, с помощью пружины или гирь, как это позже делать механические часы. В движение его приводил человек, когда ему нужно было сделать те или иные астрономические расчеты.
Пять планет и еще одна загадка
Функции и строение передней части до сих пор оставались загадкой, но последняя публикация в Nature предлагает разгадку. Принимая во внимание инструкции к механизму и сохранившиеся элементы, авторы провели компьютерное моделирование и пришли к выводу, что на циферблате передней части отображалось движение пяти планет, известных древним грекам: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.
На циферблате они показывались не стрелками, а концентрическими кольцами, которые вращались одно внутри другого, словно орбиты планет. Все эти кольца прикреплены к трубкам, вложенным друг в друга и способным вращаться каждая независимо от другой.
Изготовить такие трубки сегодня не проблема, что и сделали исследователи. Но, насколько известно, древние греки не обладали необходимыми для этого технологиями.
Действительно ли передняя сторона Антикитерского механизма была устроена именно так — никто точно сказать не может. Но исследователи показали, что такой она, по крайней мере, могла быть.
Кто автор?
Мы, наверное, никогда не узнаем, кто именно создал это устройство. Но о том, где это произошло, есть определенные теории.
Для начала следует сказать, что прибор был предназначен для работы на широте Эгейского моря — примерно между 33 и 37 градусами северной широты. Севернее или южнее он уже не будет давать корректные результаты.
По одной из версий, его родиной мог быть Коринф, поскольку особенности календаря, принятого там, повлияли на конструкцию механизма. По другой — Сиракузы на Сицилии, где жил Архимед. Также это мог быть остров Родос, или Пергам в Анатолии, где находилсь знаменитая Пергамская библиотека, по своему значению в античном мире уступавшая только Александрийской.
Что касается времени его создания, то здесь тоже нет однозначного ответа. Прибор позволяет проводить расчеты, начиная с 200 года до нашей эры. Поэтому считается, что примерно тогда он и мог быть создан. Ну а кораблекрушение, на месте которого найден механизм, произошло в первой трети I века до нашей эры, следовательно, устройство не могло быть создано позже.
Гость из будущего
Одна из многих загадок связана с тем, что у Антикитерского механизма практически нет ни предков и потомков.
«Многие исследователи говорят, что невозможно, чтобы такое устройство возникло на пустом месте. Оно настолько совершенно, что должна была существовать какая серьезная традиция создания подобных устройств», — объясняет Анатолий Баранник.
В античных источниках имеются лишь единичные упоминания о подобных устройства, но сами они или их подробные описания до нас не дошли.
Сходные по своим функциям и сложности механизмы появляются в Европе только в XIV веке — примерно через полторы тысячи лет после создания Антикитерского. Один из самых известных — планетарные (астрономические) часы Джованни де Донди, которые показывали движение Солнца, Луны и пяти планет.
Они были созданы в 1348-1364 годах. И хотя до настоящего времени часы не дошли, сохранились их подробные описания и чертежи. Именно благодаря им уже в XX веке удалось сделать их рабочую модель.
Откуда ждать новостей об Антикитерском механизме?
Исследование механизма еще далеко от завершения. Возможно, мы никогда не узнаем всех подробностей его конструкции, но, как считает Анатолий Баранник, есть по крайней мере три направления, откуда можно ждать новостей.
Одно из них — это новые детали механизма. Их уже находили и во второй половине прошлого и в начале этого века среди предметов, ранее поднятых с морского дна вблизи Антикитеры. Во время первичной обработки их просто не идентифицировали как части механизма. Не исключено, что некоторые из них до сих пор ждут своего часа.
Следующее направление — компьютерная томография, которая может сообщить новые подробности о внутреннем строении остатков механизма.
И еще — компьютерное моделирование. Ведь идеи, возникающие у исследователей, нужно проверять. Делать это каждый раз «в металле» — сложно и долго. Это хорошо чувствовали на себе пионеры исследования Антикитерского механизма, такие как Прайс. А компьютерное моделирование позволяет значительно ускорить этот процесс.