През 1900 г., в навечерието на Великден, два кораба ловни съдове, които се връщат от брега на Африка, се закотвят край малкия гръцки остров Антикитера (Антикитера) в Егейско море, разположен между остров Крит и южния край на континентална Гърция - Пелопонес. Там, на дълбочина около 60 метра, водолази откриха останките на древен кораб.
Гъбарски водолази, 1900г
На следващата година гръцките археолози с помощта на водолази започват проучване на потъналия кораб, който се оказва римски търговски кораб, който се разрушава около 80-50. Преди новата ера. Според най-вероятната хипотеза корабът е тръгнал от остров Родос, най-вероятно към Рим с трофеи или дипломатически „подаръци“. Както знаете, завладяването на Гърция от Рим беше придружено от систематичния износ на културни ценности в Италия.
Сред предметите, издигнати от потъналия кораб, имаше безформена буца от корозирал бронз, взета отначало за фрагмент от статуя. През 1902 г. археологът Валериос Стаис започва да го изучава. След като го изчисти от варови отлагания, той, за негова изненада, откри сложен механизъм, подобен на часовник, с много бронзови зъбни колела, останки от задвижващи валове и измервателни везни. Успяхме също да направим някои надписи на древногръцкия език.
След като прекара 2 000 години на морското дъно, механизмът стигна до нас в силно повреден вид. Дървената рамка, върху която явно е била прикрепена, се е разпаднала напълно. Металните части са силно деформирани и корозиращи. В допълнение, много фрагменти от механизма са загубени. През 1903 г. в Атина е публикувана първата официална научна публикация с описание и снимки на механизма на Антикитера, както се нарича това устройство.
Отнемаше старателна работа по почистването на устройството, която продължи повече от едно десетилетие. Реконструкцията му изглеждаше почти безнадеждна и дълго време остава слабо разбрана, докато не привлече вниманието на английския физик и историк на науката Дерек Дж. Де Сола Прайс. През 1959 г. сп. Scientific American публикува статия на Price, „Древногръцкият компютър“, относно механизма на Антикитера и крайъгълен камък в неговите изследвания.
Промоционално видео:
Проведени през 1971 г., радиовъглеродният анализ и епиграфските проучвания на надписите позволиха да се установи, че това устройство е създадено през 150-100 г. пр.н.е. Изследването на механизма с помощта на рентгенова и гама радиография даде ценна информация за вътрешната конфигурация на устройството.
Всички оцелели метални части на механизма Antikythera са изработени от листов бронз с дебелина 1-2 милиметра. Много от фрагментите са почти напълно превърнати в продукти от корозия, но на много места деликатните детайли на механизма все още могат да бъдат открити. В момента са известни 7 големи и 75 малки фрагмента от този механизъм.
Още в началния етап на изследването, благодарение на запазените надписи и мащаби, механизмът Антикитера е определен като вид устройство за астрономически нужди. Според първата хипотеза това е бил някакъв навигационен инструмент, вероятно астролаб - вид кръгова карта на звездното небе с устройства за определяне на координатите на звездите и други астрономически наблюдения, изобретател на които се счита за древногръцкия астроном Хипарх (ок. 180-190 - 125 г. пр. Н. Е.). пр.н.е.).
Скоро обаче стана ясно, че нивото на миниатюризация и сложност на механизма на Антикитера е сравнимо с астрономическия часовник от 18 век. Съдържа над 30 зъбни колела със зъби във формата на равностранен триъгълник. Тази висока сложност и безупречна изработка предполага, че тя е имала редица предшественици, които не са открити.
Според втората хипотеза механизмът е бил "плоска" версия на механичния небесен глобус (планетариум), създаден от Архимед (ок. 287 - 212 г. пр. Н. Е.), За който се съобщава от древни автори.
Най-ранното споменаване на глобуса на Архимед датира от I век пр.н.е. В диалога на известния римски оратор Цицерон „За държавата“разговорът между участниците в разговора се превръща в слънчеви затъмнения и един от тях казва:
Спомням си как веднъж заедно с Гай Сълпиций Гал, един от най-учените хора на страната ни, гостувахме на Марк Марцел … и Гал го помоли да донесе известната "сфера", единственият трофей, с който прадядото на Марцел пожела да украси къщата си след превземането на Сиракуза, град, пълен със съкровища и чудеса.
Често съм чувал хората да говорят за тази „сфера“, която се смяташе за шедьовър на Архимед и трябва да призная, че на пръв поглед не открих нищо особено в нея. По-красива и по-известна сред хората беше друга сфера, създадена от същия Архимед, която същият Марцел даде на храма на доблестта.
Но когато Галус започна да ни обяснява структурата на това устройство с големи познания по въпроса, стигнах до извода, че сицилианецът има талант, по-голям от това, което може да има човек. Защото Галъс каза, че … твърда сфера без празнини е измислена много отдавна … но, - каза Гал, - такава сфера, върху която са представени движенията на Слънцето, Луната и пет звезди, наречени … скитащи, не може да бъде създадена под формата на твърдо тяло.
Изобретението на Архимед е невероятно именно защото той измисли как по време на различни движения по време на една революция да запази различни и различни пътища. Когато Галус задейства тази сфера в движение, така се случи, че на тази бронзова топка Луната замени слънцето за толкова обороти, колкото за колко дни го замести в самото небе, в резултат на което в небето на сферата и луната се случи същото затъмнение на слънцето влезе в същата мета, където беше сянката на земята, когато слънцето излезе от региона … (Lacuna).
Нищо не е сигурно известно за вътрешния механизъм на небесното земно кълбо на Архимед. Може да се предположи, че се състои от сложна система от зъбни колела, като механизма Antikythera. Архимед написа книга за устройството на небесния свят - „За направата на сфери“, но, за съжаление, тя беше загубена.
Цицерон също пише за друго подобно устройство, направено от Посидоний (ок. 135 - 51 г. пр. Н. Е.), Философ и учен от Стоика, живял на остров Родос, откъдето корабът, превозващ механизма на Антикитера, може да отплава: „Само ако някога донесъл в Скития или Великобритания онази топка (сфаера), която наскоро направи нашият приятел Посидоний, топка, чиито индивидуални обороти възпроизвеждат това, което се случва на небето със Слънцето, Луната и пет планети в различни дни и нощи, тогава кой е в тези варварски страни би се съмнявал, че тази топка е продукт на перфектна причина? (Цицерон. За природата на боговете, II, 34)
Допълнителни изследвания показват, че механизмът на Антикитера е астрономически и календарен калкулатор, използван за прогнозиране на позициите на небесните тела на небето, а също така може да служи и като планетариум за демонстриране на тяхното движение. По този начин говорим за по-сложно и многофункционално устройство от небесното кълбо на Архимед.
Според една хипотеза това устройство е създадено в Академията, основана от философа на стоиците Посидоний на гръцкия остров Родос, който по онова време е бил известен като център на астрономията и „машиностроенето“. Освен това се спекулира, че инженерът, разработил устройството, би могъл да бъде астрономът Хипарх (ок. 190-120 г. пр.н.е.), който също е живял на остров Родос, тъй като съдържа механизъм, който използва неговата теория за движението на Луната.
Въпреки това, най-новите открития на участниците в изследователския проект за антикитера механизъм, публикувани на 30 юли 2008 г. в списание Nature, предполагат, че концепцията за механизма е възникнала в колониите в Коринт, което може да показва традиция, която се връща към Архимед.
Въпреки лошото запазване и разпокъсаността на части от механизма на Антикитера, благодарение на старателната работа на изследователите е възможно да се представи с достатъчна увереност в общи линии неговата структура и функции.
След определянето на датата, устройството вероятно се е задействало чрез завъртане на копче, разположено отстрани на кутията. Голямото задвижващо колело с 4 спици беше свързано от многостепенни предавки с множество предавки, въртящи се с различна скорост и движещи циферблатите.
Движението имаше три основни циферблата с концентрични везни: един отпред и два отзад. На предния панел имаше две скали: неподвижната външна, представляваща еклиптиката (голям кръг от небесната сфера, по протежение на която се наблюдава видимото годишно движение на Слънцето), беше разделена на 360 градуса и 12 сегмента от 30 градуса със знаците на Зодиака, и подвижната вътрешна, която имаше 365 разделение по броя на дните в египетския календар, който е бил използван от гръцки астрономи. Грешката в календара, причинена от по-дългата реална продължителност на слънчевата година (365.2422 дни), може да бъде коригирана чрез завъртане на календара на 1 разделение назад на всеки 4 години.
Предният циферблат вероятно имаше три ръчни индикатора: едната с датата, а другите две с позициите на Слънцето и Луната спрямо равнината на еклиптиката. Индикаторът за положението на Луната даде възможност да се вземе предвид неравномерността на нейното движение, причинена от факта, че спътникът на Земята се движи не по кръгова, а по елиптична орбита. За това беше използвана гениална система от зъбни колела, която включваше две предавки с изместване на центъра на тежестта спрямо оста на въртене.
На предния панел също имаше механизъм с индикатор за фаза на луната. В кръгъл прозорец беше показан сферичен модел на Луната, наполовина посребрен, наполовина черен, показващ текущата фаза на Луната.
Има гледна точка, че механизмът може да има указатели за всичките пет планети, известни на гърците (това са Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Но не е намерено нито едно предаване, отговорно за подобни планетарни механизми. В същото време откритите наскоро надписи, в които се споменават неподвижни точки на планетите, предполагат, че механизмът на Антикитера може да опише и тяхното движение.
И накрая, на тънка бронзова пластина, покриваща предния циферблат, имаше парапегма - астрономически календар, показващ изгряването и настройката на отделни звезди и съзвездия, обозначен с гръцки букви, съответстващи на същите букви в зодиакалната скала.
По този начин устройството може да показва относителното положение на светилата върху небесната сфера за определена дата, което би могло да има практическо приложение в работата на астрономите и астролозите, като елиминира сложни и трудоемки изчисления.
На гърба бяха две големи циферблати. Горният циферблат, който беше под формата на спирала с пет завъртания и 47 клона на всеки завой, показваше методонския цикъл, кръстен на атинския астроном и математик Метон, който го предложи през 433 г. пр.н.е. Той е използван за координиране на продължителността на лунния месец и слънчевата година в лунизоларния календар.
Както древногръцкият учен от 1 век пр. Н. Е. Близнаци отбелязва в своите „Елементи на астрономията“, гърците са правили жертви на боговете според обичаите на своите предци и затова „те трябва да поддържат съгласие със Слънцето в години и с Луната в дни и месеци“.
Върху горния циферблат на задния панел имаше и допълнителен циферблат, разделен на четири сектора, напомнящ втория циферблат на модерен ръчен часовник.
През 2008 г. ръководителят на изследователския проект за механизъм на антикитера Тони Фрийз и неговите колеги откриха на този циферблат имената на 4 пангелски игри - Isthmian, Olympic, Nemean и Pythian, както и на Игрите в Додона. Олимпийският циферблат трябваше да бъде включен в съществуващ зъбни колела, който движеше показалеца 1/4 оборота годишно.
Това потвърждава, че механизмът на Антикитера може да се използва за изчисляване на датите на религиозни празници, свързани с астрономически събития (включително олимпийски и други свещени игри), а също така да служи за коригиране на календари въз основа на метонийския цикъл.
В долната част на гърба имаше спирален циферблат с 223 отделения, показващ цикъла Сарос. Сарос, вероятно открит от вавилонските астрономи, е период, след който поради повтарянето на относителното положение на Слънцето, Луната и възлите на лунната орбита върху небесната сфера, слънчевите и лунните затъмнения се повтарят в една и съща последователност. Сарос включва 223 синодични месеца, което е приблизително 18 години 11 дни 8 часа.
На скалата на циферблата, показваща цикъла на Сарос, има символи Σ за лунни затъмнения (ΕΛΗΝΗΕΛΗΝΗ, Луна), символи Η за слънчеви затъмнения (ΗΛΙΟΣ, Слънце) и цифри с гръцки букви, като се предполага, че са посочени датата и часът на затъмненията. Възможно беше да се установят връзки с действително наблюдаваните затъмнения.
По-малкият поддиализъм показва "тройния Сарос" или "Цикъла на екзелимос" (на гръцки ἐξέλιγμος), давайки периода на повторение на затъмненията в цели дни. Полето на този циферблат е разделено на три сектора: един чист и два с часова маркировка (8 и 16), които трябва да се добавят за всяка секунда и трета Сарос в цикъла, за да получите времето на затъмненията. Това потвърждава, че инструментът би могъл да се използва за прогнозиране на лунни и евентуални слънчеви затъмнения.
Компютърна реконструкция на механизма
Механизмът на Антикитера беше затворен в дървена кутия, на вратите на която имаше бронзови таблетки, съдържащи инструкции за използването му с астрономически, механични и географски данни. Интересното е, че сред местните имена в текста се среща ΙΣΠΑΝΙΑ (Испания на гръцки), което е най-старото споменаване на страната в тази форма, за разлика от Иберия.
Благодарение на усилията на изследователите, механизмът на Антикитера постепенно разкрива своите тайни, разширявайки нашето разбиране за възможностите на древната наука и техника. През 1974 г. в своята статия „Greek Gears - Calendar Computer BC“, Прайс представи теоретичен модел на механизма на антикитера, въз основа на който австралийският учен Алън Джордж Бромли от университета в Сидни и часовникар Франк Пърсивал направи първия работещ модел. Няколко години по-късно британският изобретател на планетарий Джон Gleave проектира по-точен модел, който следва схемата на Price.
Основен принос в изследването на механизма на антикитера направи Майкъл Райт, служител на Лондонския научен музей и Imperial College London, който през 2002 г. успя да пресъздаде цялостна реконструкция на устройството, а през 2007 г. представи модифициран модел на него. Оказа се, че механизмът Antikyker дава възможност да се симулират не само движенията на Слънцето и Луната, но и Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.
През 2016 г. учените представиха резултатите от своите дългогодишни изследвания. На останалите 82 фрагмента на устройството беше възможно да се дешифрира 2000 букви, включително 500 думи. И все пак описанието според учените може да отнеме 20 000 знака. Те разказаха за целта на устройството, по-специално за определянето на датите на 42 астрономически явления. Освен това в него бяха положени функциите на предсказанието, по-специално цветът и размерът на слънчевото затъмнение и от него бяха определени силата на ветровете в морето (гърците наследиха това вярване от вавилонците).
„Това устройство е просто изключително, то е единствено по рода си“, казва Майк Едмъндс, професор от Кардифския университет, който ръководи изследванията на механизма. "Дизайнът му е отличен, а астрономията е абсолютно точна … По отношение на историческата стойност считам този механизъм за по-скъп от Mona Lisa."