Антикитерский механизм

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Одна из частей механизма

Антикитерский механизм (другие варианты написания: антикитирский, андикитерский, антикиферский, англ. Antikythera mechanism) — механическое устройство, обнаруженное в 1900 году на затонувшем старинном судне недалеко от греческого острова Антикитера (Αντικύθηρα). Датируется приблизительно 100 годом до н. э. (возможно, до 150 до н. э.) Хранится в Национальном археологическом музее в Афинах.

Механизм содержал большое число бронзовых шестерён в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты со стрелками и, по реконструкции, использовался для расчёта движения небесных тел. Другие устройства подобной сложности неизвестны в эллинистической культуре. В нём используется дифференциальная передача, которая, как ранее считалось, изобретена не раньше XVI века, а уровень миниатюризации и сложность сопоставимы с механическими часами XVIII века. Ориентировчные размеры механизма в сборе 33x18x10 см.

[править] История открытия

Доступный состав механизма

В 1900 году в Эгейском море между греческим островом Критом и полуостровом Пелопонессом недалеко от острова Антикитера на глубине 43-60 метров был обнаружен затонувший античный римский корабль. Ныряльщики за губками подняли на поверхность множество античных мраморных статуй и других артефактов. В 1902 археолог Спиридон Стаис обнаружил среди поднятых предметов несколько бронзовых шестерён, закрепленных в кусках известняка…

Артефакт так и оставался неизученным до 1951, когда английский историк науки Дерек де Солла Прайс (Derek J. de Solla Price) заинтересовался им и впервые определил, что механизм является уникальным античным механическим вычислительным устройством. Монеты, найденные на месте находки артефакта уже в 70-х годах XX века известным французским исследователем Жаком-Ивом Кусто (Jacques-Yves Cousteau), дали первую примерную дату изготовления находки — 85 год до н. э.

[править] Реконструкции

Схема механизма

Реконструкция Прайса, фото 1980г

Прайс провёл рентгеновское исследование механизма и построил его схему. В 1959 он опубликовал в журнале Scientific American подробное описание устройства^[1]. Полная схема устройства была построена только в 1971 году и содержала 32 шестерни.

Система шестерён с передаточным соотношением 254:19 использовалась для моделирования движения Солнца и Луны относительно неподвижных звёзд. Соотношение выбрано на основе Метонова цикла: 254 сидерических месяца (периода обращения Луны относительно неподвижных звёзд) с большой точностью составляют 19 тропических лет или 254-19=233 синодических месяца (периода смен фаз Луны). Положение Солнца и Луны выводилось на циферблат с одной из сторон механизма. С помощью дифференциальной передачи вычислялась разность положений Солнца и Луны, которая соответствует фазам Луны. Она выводилась на другой циферблат. Британский часовщик Джон Глив (John Gleave) поcтроил работающую копию механизма по этой схеме.

В 2002 Майкл Райт (Michael Wright), специалист по механическим устройствам из Лондонского музея науки, предложил свою реконструкцию ^[2]^[3]. Он утверждает, что механизм мог моделировать движение не только Солнца и Луны, но и пяти известных в древности планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.

В 2005 году стартовал греческо-английский проект «Antikythera Mechanism Research Project» под эгидой Министерства Культуры Греции. В нём участвуют ученые из английского (в частности, проф. Майк Эдмундс (Prof. Mike Edmunds) и математик Тони Фрит(Tony Freeth), Кардиффский университет (University of Cardiff)) и из двух греческих университетов с привлечением самой современной техники. В том же 2005 году было объявлено об обнаружении новых фрагментов механизма. Для того, чтобы восстановить положение шестерен внутри покрытых минералом фрагментов, воспользовались возможностями современной технологии — компьютерной томографией, с помощью рентгеновских лучей позволяющей делать объемные карты скрытого содержимого. За счет этого удалось определить взаимосвязь отдельных компонентов и рассчитать по возможности их функциональную принадлежность. 6 июня 2006 года было объявлено, что благодаря новой рентгеновской методике удалось прочитать около 95 % содержащихся в механизме надписей (около 2000 греческих символов); c новыми надписями были получены данные о том, что механизм мог вычислять конфигурации движения Марса, Юпитера, Сатурна (которые ранее были отмечены в гипотезе Майкла Райта).

В 2008 году в Афинах был озвучен глобальный доклад о результатах международного проекта «Antikythera Mechanism Research Project». На основании 82 фрагментов механизма (с использованием рентгеновского оборудования X-Tek Systems и специальных программ от HP Labs) было подтверждено, что устройство может выполнять операции сложения, вычитания и деления. Удалось показать, что механизм был способен учитывать эллиптической орбиту движения Луны, напоминающей математическую функцию кривой синусоиды (первая аномалия лунной теории Гиппарха (Hipparchos)) — для этого использовалась шестерёнка со смещённым центром вращения. Число бронзовых шестерен в реконструированной модели увеличено до 37 (реально уцелело 30). Механизм имел двухсторонее исполнение — вторая сторона использовалась для предсказания солнечных и лунных затмений. Примерный срок изготовления механизма отодвинут от ранее определенного и составляет 100—150 лет до н. э. Остается загадкой — где же другие подобные античные механизмы (или это был эксклюзивный заказ).

[править] Схожие механизмы

Гораздо более примитивные астрономические шестереночные календари византийского и исламского периодов выставлены в ряде музеев мира. Так, в Лондонском музее науки хранятся фрагменты подобного устройства VI в. н.э.^[4]
О «лунном коробе» сообщает аль-Бируни в сочинении 1000 года н. э.

[править] Примечания

↑ Price, Derek J. de Solla, «An Ancient Greek Computer». Scientific American, June 1959. p. 60-67
↑ Wright, M T. «A Planetarium Display for the Antikythera mechanism». Horological Journal, 144 No. 5, 169—173, May 2002
↑ Michael Wright’s re-construction of the Antikythera Mechanism
↑ American Society of Mechanical Engineers. Proceedings of the 2002 ASME Design Engineering Technical Conferences. ISBN 079183624X. Page 388.