У 1901 році з морського дна витягли бронзовий комп’ютер: подібного не було вже 14 століть.

Дослідники досі дискутують, як людям вдалося виготовити таку точну річ вручну в той період.

Антикітерський механізм – це бронзовий калькулятор з ручним управлінням, виготовлений приблизно в I столітті до нашої ери. Його підняли в 1901 році з затонулого римського корабля біля маленького егейського острова Антикітера.

Цей пристрій міг прогнозувати сонячні та місячні затемнення, відстежувати нерівномірну орбіту Місяця та моделювати положення відомих планет. Нічого подібного за механічною складністю не було виявлено в збережених археологічних знахідках протягом наступних 1400 років, повідомляє Space Daily.

Ця деталь не дає спати історикам технологій. Шестерні тут зовсім не примітивні. Вони вирізані вручну з бронзового листа у формі трикутних зубців і з’єднані в ланцюги, які обчислюють астрономічні співвідношення з точністю планетарію.

Коли водолази, що шукали губки, підняли покритий корозією шматок з морського дна з глибини близько 45 метрів, ніхто в 1901 році не здогадувався, що ховається всередині цього зеленого наросту.

Що насправді знайшли водолази

Корабельна катастрофа біля Антикітери сталася на великій глибині між Критом і Пелопоннесом, на торговому маршруті, яким римські купці перевозили грецькі трофеї до Італії. Вантаж складався з бронзових і мармурових статуй, скляного посуду, амфор та монет.

Серед покритих кіркою фрагментів, піднятих на поверхню в 1901 році, була зруйнована маса розміром приблизно з коробку для взуття. Вона залишалася практично без уваги в Національному археологічному музеї в Афінах до 1902 року, поки грецький політик Спиридон Стаїс не помітив шестерню, врослу в іржу, а його двоюрідний брат Валеріос Стаїс, директор музею, не розпочав перше дослідження уламка.

Зрештою цей шматок розколовся, відкривши безпомилково впізнавану форму шестерень з трикутними зубцями, розташованими в рядах.

Пристрій приводився в рух вручну. Користувач крутив ручку збоку, а циферблати на передній і задній панелях оберталися, показуючи положення Сонця, фазу Місяця, дату в кількох перекриваючих календарях та прогнозований час затемнень.

Тридцять з гаком шестерень, яких не мало б існувати

Збереглося щонайменше 30 шестерень, а реконструкції, засновані на рентгенівській томографії, показують, що оригінальний пристрій містив близько 37 вирізаних вручну бронзових коліс, упакованих у дерев’яний корпус висотою приблизно 34 сантиметри.

Найбільша шестерня має ширину близько 14 сантиметрів. Зубці виготовлялися окремо. Співвідношення між шестернями кодують астрономічні періоди, які вавилонські та грецькі астрономи вдосконалювали протягом століть.

Одна пара шестерень, встановлена на зміщеному штифті, відтворює нерівномірну швидкість руху Місяця по небу – так звану місячну аномалію, вперше описану грецьким астрономом Гіппархом у II столітті до нашої ери. Місяць обертається навколо Землі не по ідеальному колу. Він прискорюється поблизу перигею і сповільнюється поблизу апогею.

Механізм моделює це коливання за допомогою штифтового з’єднання, яке змушує одну шестерню погойдуватися відносно іншої. Це механічне рішення задачі небесної геометрії, розроблене за дві тисячі років до Ньютона.

Що він обчислював насправді

Поверніть рукоятку вперед на один день, і передній циферблат просунеться на одне поділ по зодіаку. Вказівник Місяця повзе зі своєю реальною, нерівномірною швидкістю. Маленька кулька, наполовину чорна, наполовину срібна, обертається всередині віконця, показуючи місячну фазу.

На задній панелі пристрою два спіральні циферблати відстежують довші цикли: цикл Метона з 235 місячних місяців, який повертає Місяць до тієї ж фази в ту ж дату кожні 19 років, і цикл Сароса з 18 років і 11 днів, який астрономи використовували для прогнозування затемнень.

Якщо покажчик Сароса зупинявся на певному символі, це означало, що наближається затемнення. Символ вказував, чи буде воно сонячним або місячним, приблизно в який час доби воно відбудеться, а іноді й колір Місяця під час повного затемнення.

У дослідженні 2024 року, проведеному Університетом Глазго, використовувалися байєсівська статистика та методи, запозичені з аналізу гравітаційних хвиль LIGO. Це дозволило встановити, що календарне кільце на передній панелі пристрою, найімовірніше, містило 354 або 355 отворів, що відповідає грецькому місячному року, а не 365 дням єгипетського сонячного календаря.

Хто його побудував

Ніхто не знає напевно. Головними кандидатами вважаються кола, пов’язані з Архімедом Сіракузьким, який загинув у 212 році до нашої ери і якому Цицерон приписував створення аналогічного пристрою, що моделював небо, а також Гіппарх Родоський, чию місячну теорію механізм відтворює настільки точно.

Родос був відомим центром виготовлення астрономічних інструментів у пізній елліністичний період. Корабель, що перевозив пристрій, дав течу і затонув приблизно між 70 і 50 роками до нашої ери, цілком ймовірно, на шляху з егейського порту до Риму.

Видання вже висвітлювало багаторічну загадку того, чому протягом наступних століть не збереглося жодної подібної машини, немов ціла інженерна традиція звалилася з обриву. Немає жодних очевидних наступників у римському Єгипті, Візантії чи ранньосередньовічній Європі. Механічні годинники з подібною складністю шестерень з’являються в європейських хроніках лише у XIV столітті з появою астрономічних годинників – тобто більш ніж на тисячоліття пізніше.

Розрив у 1400 років

Найранішими європейськими годинниковими механізмами, які наближаються до Антикітерського механізму за кількістю шестерень і астрономічним розмахом, є астрономічний годинник Річарда Воллінгфордського в абатстві Сент-Олбанс, спроектовані наприкінці 1320-х років і завершені приблизно через два десятиліття після його смерті в 1336 році, а також астраріум Джованні де Донді, побудований у Падуї між 1348 і 1364 роками.

Обидва пристрої з’явилися приблизно на 1400 років пізніше за корабельну аварію. Обидва визнані чудесами інженерної думки пізнього середньовіччя. Але жоден з них не перевершує за складністю те, що грецька майстерня, судячи з усього, створила в I столітті до нашої ери.

В ісламському світі спадкоємність збереглася краще. Астролябії, шестерні календарі та водяні астрономічні машини зустрічаються у працях аль-Біруні та братів Бану Муса між IX і XI століттями. Але навіть ці інструменти рідко відповідають складності ланцюгів шестерень Антикітерського пристрою.

Як дослідники розкрили його таємницю

Сучасне розуміння пристрою сформувалося завдяки серії зйомок. У 2005 році учасники Дослідницького проєкту “Антикітерський механізм” використовували виготовлений на замовлення 8-тонний апарат для рентгенівської томографії під назвою Bladerunner, створений британською фірмою X-Tek Systems і доставлений до Афін, щоб відсканувати фрагменти з мікронною роздільною здатністю.

Апарат працював під напругою 450 кіловольт і спочатку розроблявся для перевірки лопаток турбін на наявність мікротріщин. Сканування виявило тисячі раніше невидимих грецьких написів на внутрішніх поверхнях – інструкцію з експлуатації, вигравірувану прямо на бронзі.

Ці написи описували циферблати, називали планети та містили прогнози затемнень. У реконструкції 2021 року, виконаній командою з Університетського коледжу Лондона під керівництвом Тоні Фріта, написи використовувалися для створення повної моделі переднього дисплея, що показує всі п’ять відомих грекам планет, Сонце, Місяць і місячні вузли.

Результат роботи команди з Глазго 2024 року, опублікований у журналі The Horological Journal, вирішив давню суперечку щодо того, скільки днів відлічувало календарне кільце – 365, 360 чи близько 354. Відповідь прийшла з несподіваного боку. Австралійський механік Кріс Будіселіч виміряв збережені отвори і припустив версію з місячним роком. Грем Воан і Джозеф Бейлі з Глазго потім взяли виміри Будіселіча та співавторів і пропустили їх через ті самі інструменти байєсівського виведення та методи Монте-Карло за схемою Маркова, які група Воана використовує для обробки даних гравітаційних хвиль LIGO.

Відповідь із місячним роком підтвердилася з усією очевидністю: варіант із 354 або 355 отворами виявився в сотні разів імовірнішим, ніж альтернатива з 360 отворами. Відтоді незалежні реконструкції механічного космосу продовжують уточнювати передавальні числа шестерень.

Раніше УНІАН повідомляв, що археологи в тисячолітньому будинку знайшли бронзовий предмет, якого там бути не повинно.