Антикітерський механізм - найдавніший комп`ютер, віком 2 200 років

Те, що ви бачите на першій фотографії абсолютно незвичайний і фантастичний механізм, який прийшов до нас з такою далекій давнині, що в ту пору не було навіть Християнства. Хотіли б ви надіти це на власне зап`ясті? Звичайно, він не може робити фотографії або підключитися до Facebook, однак, пройшовши через історію цього предмета, який-небудь письменник зміг би створити безсмертний твір, на зразок Графа Монте Крісто.

Мініатюрні Hublot є копією механізму Антикітери

Ця історія почалася 2200 років тому з одного великого вченого, а завершилася в момент аварії корабля у відкритому морі. Жак Кусто, найбільший дослідник глибин нашої цивілізації, назвав цю знахідку - багатством, яке за своєю цінністю перевершує Мону Лізу. Саме такі відновлені артефакти перевертають нашу свідомість з ніг на голову і повністю змінюють картину світу.

Основний фрагмент машини Антикітери

У 1900 році капітан Дімітріос Кондос повернувся до Греції з експедиції по Північній Африці і перечікував негоду на північ від острова Крит в Середземному морі, біля острова Антикітери. Частину своєї команди він відправив на пошуки морської губки. Один з членів команди Еліас Стадіатос, виринувши, повідомив, що на морському дні, приблизно на глибині 60 метрів він побачив місце корабельної аварії і величезна кількість трупів коней, які перебували на різному ступені розпаду. Капітан вирішив, що Еліас отруївся вуглекислим газом і вирішив все перевірити сам.

Фрагмент машини Антикітери

Відео: Антикітерський механізм. Древній комп`ютер, який обігнав час

Коли Кондос опустився на дно, перед його очима постала абсолютно фантастична картина. На місці затонулого стародавнього судна, з величезною кількістю видобутку і скарбів лежали бронзові статуї, які були покриті багатовіковим шаром морських організмів. Саме ці статуї і сприйняв моряк, як трупи коней. Команда зібрала все, що змогла забрати і повернулася назад до Греції, а вже звідти була направлена експедиція на місце аварії.

3D знімок найдавнішої реліквії

Перші ознаки говорили, що матеріал, піднятий з дна, має вік більше 2 000 років. Протягом 2-х років було привезено величезна кількість мармурових і бронзових римських статуй, монет та інших артефактів. Коли стали розкладати знахідки, то один з шматків розпався, і вчені побачили всередині якісь металеві частини.

Корабель капітана Кондос, знайшов Антикітери

Що ж зробили дослідники того часу? Так вони просто відклали цю знахідку в сторону, тому що вирішили, що в 100-му році до нашої ери ще не існувало таких технологій і що ця річ випадково потрапила в древню колекцію. Тільки в 1951 році цим зацікавився англійський фізик Дерек Ціна. Він встановив, що механізм датується періодом від 100 до 300 року до н. е. і є найбільш передовою технологією древніх греків.

Наручний годинник від Hublot, які взяли за основу найдавніший механізм

Протягом 50-років йшло копітка відновлення давньої машини, що складається з 82-х елементів! Ця система отримала назву механізм Антикітери. У 2005 році Hewlett-Packard розшифрував 95% написів, що збереглися на пристрої. За допомогою обладнання компанії X-Tech було зроблено 3D рентгенівське сканування кожного фрагмента машини.

Робоча копія механізму Антикітери

Виявляється, це був своєрідний найдавніший аналоговий комп`ютер. Ви могли задати будь-яку дату і пристрій абсолютно точно показувало позиції Сонця, Місяця і п`яти планет, які були відомі грецьким астрономам. Місячні фази, сонячні затемнення - все передбачалося з точністю до декількох годин, з поправкою на високосні роки.

Робоча копія механізму Антикітери

Вчені припускають, що тільки одній людині того часу було підвладне перетворити цифри в систему винятково і передавальних коліс - великому математику Архімеда. Крім усього іншого він був прекрасним дизайнером. У римській історії є один запис про великого вченого, як він приголомшив аудиторію, продемонструвавши &ldquo-небесний глобус&rdquo-, що описує рух планет, Сонця і Місяця, а так же передбачив сонячні затемнення з місячними фазами.

Реконструйований механізм Антикітери. Вид спереду і ззаду.

Однак механізм Антикітери був зроблений на 80 років пізніше, ніж помер Архімед. Ймовірно, що вчений створив прототип, а вже пізніше і був відтворений перший аналоговий комп`ютер в світі. Хоча яким чином древнім вдалося побудувати це диво залишається загадкою, оскільки навіть перший годинниковий механізм, створений набагато пізніше був величезний і не володів таким складним і правильним пристроєм.

Великий математик - Архімед

Годинна розробка Hublot - це змінена версія Антикітери, зроблена в більш компактному вигляді, з визначенням часу та астрономічних пророкувань. Ці унікальні годинник будуть представлені на виставці Baselworld в 2012 році, як данину пам`яті 22-вікову історію нашої цивілізації.

вік античного "комп`ютера" оцінили в 2200 років

Так званий Антикітерський механізм, який вважається одним з найдавніших аналогових приладів, міг бути виготовлений навіть раніше, ніж було прийнято. Вивчивши циферблат пристрою і записи затемнень по вавілонського календарем, дослідники прийшли до висновку, що античний "комп`ютер" винайшли в 205 році до нашої ери - на 50-100 років раніше, ніж вважалося.

2000-річний механізм, який греки використовували для розрахунку руху небесних тіл, довгий час датировался 100-м, максимум - 150 роком до н.е. Тепер археологи вважають, що прилад створили всього через сім років після вбивства Архімеда римським солдатом в 212 році до н.е.

Точніше датування Антикітерський механізму також дозволяє припустити, як саме греки могли обчислювати з його допомогою руху Марса, Юпітера і Сатурна, а також передбачати сонячні і місячні затемнення. Реконструювавши елементи циферблата, вчені з`ясували, що система ґрунтувалася на принципах вавилонської арифметики, а не тригонометрії, як вважалося до недавнього часу, оскільки в античності такого методу ще не існувало.

Антикітерський механізм був виявлений грецьким водолазом в 1900 році на стародавньому судні, що затонуло недалеко від острова Антикітери (поруч з Критом) приблизно між 70 і 60 роками до н.е. Механізм, який був винайдений понад дві тисячі років тому, був дуже складне обчислювальний пристрій для тієї епохи. Він був поміщений в дерев`яний корпус, містив 37 бронзових шестерень і циферблати зі стрілками.

Реконструкція приладу дозволила встановити, що греки використовували його в якості "календаря" для визначення фаз Місяця і положення Сонця. Щоб визначити установки, треба було обертати ручку. Крім Антикітерський механізму, на кораблі була знайдена бронзова статуя юнаки, спис, античні глеки і інші артефакти. Навесні цього року (ред. 2014 г.) археологи знайшли нові фрагменти циферблата, що і дозволило встановити точнішу дату походження найдавнішого "комп`ютера".

Передісторія. Кілька фактів, яких немає в Вікіпедії

Сенсація 1900 року: біля грецького острова Антикітери в Егейському морі були випадково виявлені останки стародавнього торгового судна. Цінний вантаж, який затонув разом з кораблем, спочатку до смерті налякав нирців - "Там трупи! Розкладаються трупи !! ". Вони не відразу зрозуміли, що лежать на дні тіла, голови, ноги і руки належать статуям, бронзовим і мармуровим.

Знахідка була занадто великою і незвичайною, щоб обійтися без втручання влади і вчених. Було прийнято знаменна рішення підняти з дна все, що вдасться знайти. Дійсно знаменна: з розкопок на місці катастрофи "Антикітерський корабля" починається офіційна історія підводної археології і, головне, сучасна історія Антикітерський механізму.

Десятки статуй і їх фрагментів, прикраси, предмети меблів, розкішна скляний посуд, посудини для вина і масла - на те, щоб підняти з дна майже чотири сотні предметів, пішло два роки. Підводними розкопками керував Валеріос Стаіс, директор Афінського національного археологічного музею. З тих пір в цьому музеї зберігається основна частина артефактів, які були - чи будуть - знайдені на місці катастрофи "Антикітерський корабля".

Один із залів Антикітерський виставки в Афінському археологічному музеї. Всі експонати - вантаж Антикітерський корабля. Фото: namuseum.gr

Греки стверджують, що за всю історію існування підводної археології не було знайдено нічого, що могло б зрівнятися - за кількістю, різноманітністю і історичної цінності - з тієї першої випадковою знахідкою в 1900 році. Греки, мабуть, мають рацію: артефакти з "Антикітерський корабля" займають кілька залів на щорічних виставках в Афінському археологічному музеї, а переговори, відновлені в 2012 році розкопки кожен сезон приносять новий "улов" - На дні, як з`ясувалося, ще багато залишилося.

На тлі всього цього пишноти безформні, понівечені корозією шматки металу, витягнуті з дна разом з очевидно цінними предметами, спочатку нікого не зацікавили. Лише в 1902 році Валеріос Стаіс "поскобліл" один з великих фрагментів і знайшов щось, схоже на бронзову деталь якогось механізму. Шестерінку? Циферблат? Але ж перші механізми з використанням зубчастої передачі - годинник - винайшли в Європі тільки в XIV столітті? Як ця середньовічна технологія могла виявитися на кораблі, що затонув ще до початку нашої ери? Яким цілям служило загадкове пристрій, що розбилося на потворні деталі?

Антикітерський механізм. Найбільша зі збережених деталей (фрагмент А), 1902 рік. Фото: The Albert Rehm Archives / Bavarian State Library

В цей момент "археологічний сміття" перетворився в одну з найцінніших археологічних знахідок в світі. Непоказні останки стародавнього механізму стали сенсацією - можливо, найповільнішої, уповільненої, поступової і дозованої сенсацією в історії. Антикітерський механізм вивчають уже 114 років, результати досліджень оновлюються в міру розвитку технологій, свої висновки вчені повідомляють акуратними порціями. Статус на 2016 рік: "точне призначення Антикітерський механізму досі невідомо, проте відкриття останніх років дозволяють зробити обґрунтовані припущення з цього приводу".

Мабуть, тільки в наш час вчені усвідомили справжню цінність Антикітерський механізму - вони почали краще його розуміти. "У цих маленьких, поїдених корозією бронзових фрагментах укладено такий обсяг знань, що його вистачило б на купу книжок про наукові та технологічні досягнення давнини, а також про те, як ці знання поширювалися і взаємодіяли з культурним середовищем свого часу. Антикітерський механізм, безсумнівно, найбільш інформаційно насичений артефакт з усіх, коли-небудь знайдених археологами", - Вважає Олександр Джонс (Alexander Jones), професор Нью-Йоркського університету, фахівець з історії точних наук і один з провідних дослідників проекту AMRP.

Напис на фрагменті Антикітерський механізму, масштаб не дотримано. Фото: The Antikythera Mechanism Research Project / namuseum.gr

До будь-яких пристроїв, за давньою традицією, повинна додаватися інструкція від виробника. У 1902 році, при першому уважному огляді, Валеріос Стаіс зауважив на одному з фрагментів крихітні літери. Першими прочитаними словами були &Alpha-&phi-&rho-&omicron-&delta- &tau-&eta- ("Афродіта", Так греки називали планету Венера) і &Eta-&lambda- &omicron-&upsilon- &alpha-&kappa-&tau- &nu-&alpha- ("сонячний промінь"). Відразу виникло припущення, що Антикітерський механізм якось пов`язаний з астрономією. Але чому перші виявлені написи були виконані дзеркально, справа наліво, - цього Стаіс пояснити не міг. Відповідь знайшлася через кілька років досліджень: ця частина тексту була оригіналом, а "негативом", Відбитком написи з іншого деталі. Букви закарбувалися на товстому шарі морських відкладень, що покривають всі фрагменти механізму. Оригінальна деталь, можливо, досі покоїться на дні Егейського моря біля берегів Антикітери.

Згодом вчені знайшли причину поганого збереження металу: деталі механізму були виготовлені з листів так званої деформируемой бронзи, з низьким вмістом олова. Такі бронзи випускаються до цих пір, вони пластичні і зручні в ручний механічній обробці, але погано переносять тривалий контакт з морською водою. Зате бронзові статуї, знайдені на місці катастрофи, збереглися чудово - для їх відливання застосовувався інший тип бронзи, ливарний.

Одна з бронзових статуй ("Філософ"), Виявлених на місці катастрофи Антикітерський корабля. Фото: namuseum.gr

Ознаки корозії деталі Антикітерський механізму надзвичайно тендітні, сам механізм виявився багатошаровим, а технологій, що дозволяють бачити крізь такі фізичні перешкоди, довгий час не існувало. Проте першим дослідникам вдалося розшифрувати майже 600 знаків і символів, розташованих на видимих поверхнях. Прочитане відповідало первісної гіпотези, що механізм якось пов`язаний з астрономією, і вселяло надію, що інструкція до загадкового пристрою все-таки існує.

Дві війни і політичні потрясіння в Європі знизили наукову активність практично до нуля. Деталі механізму, як і інші цінні музейні артефакти, не раз переносили з місця на місце, частина тендітних фрагментів розсипалася або загубилася - сучасні вчені змогли це визначити, порівнюючи нинішній стан деталей з довоєнними фотографіями. І якщо втрачені деталі можна віртуально відновити, то фрагменти тексту і що містяться в них підказки зникли назавжди.

Відео: 5 ТОП УНІКАЛЬНИХ ФАКТІВ

Другу хвилю досліджень запустив на початку 1950-х років видатний фізик і історик науки Дерек де Соллі Прайс. Він знову привернув увагу до сенсаційного пристрою, але тільки в 1971 році йому вдалося домогтися дозволу на вивчення механізму за допомогою рентгенівського апарату. Так з`явилися перші знімки найскладніших нутрощів стародавнього "девайса", Спантеличив вчених на багато років вперед. Прайс також був першим, хто спробував відновити початковий вигляд і астрономічні функції механізму. У наші дні запропонована Прайсом модель вважається помилковою, але свою місію він виконав: технологію давнину почали цілеспрямовано вивчати за допомогою постійно розвиваються технологій сучасності.

В даний час існує безліч варіантів реконструкції Антикітерський механізму, але найбільш вірогідною вважається модель, запропонована інженером-механіком Майклом Райтом (Michael Wright). Райт виявився справжнім провидцем (або просто дуже хорошим інженером): ще в 1990-х він стверджував, що механізм складніше, ніж прийнято вважати, і передбачив наявність в ньому додаткових деталей і функцій. Правота Райта була блискуче підтверджена дослідженнями останніх років.

Розшифровка написів, однак, просувалася повільно: до 1970-м кількість упізнаних знаків збільшилася з 600 до 923. Знімки, зроблені рентгенівським апаратом, давали змащену картину - металеві деталі проглядалися непогано, але прочитати крихітні знаки на внутрішніх поверхнях було практично неможливо.

технології "доросли" до Антикітерський механізму тільки в XXI столітті, коли винаходи на кшталт комп`ютерної томографії або цифрової обробки зображень стали загальнодоступними і почали застосовуватися для потреб археології. У 2005 році був створений AMRP, міжнародний проект з вивчення Антикітерський механізму. Фізики, астрономи, інженери, історики та археологи з різних країн об`єднали зусилля, щоб - без перебільшення - осягнути таємниці стародавніх.

Відео: «Корабельна аварія біля острова Антикітери - Судно, скарб, Антикітерський механізм»

Майже відразу вони зіткнулися з проблемою аж ніяк не наукового властивості: оскільки тендітні безцінні деталі заборонено перевозити, вченим довелося тягти в Афіни восьмитонний Bladerunner, надпотужний томограф для виявлення мікротріщин в турбінах (подорожі обладнання - часта практика при дослідженні особливо цінних артефактів, подібну історію ми недавно розповідали в матеріалі про дослідження кинджала Тутанхамона). Але результат виправдав всі зусилля і очікування.

Антикітерський механізм, радіографічне дослідження за допомогою апарату Bladerunner. Фото: The Antikythera Mechanism Research Project

Астрофізик Майк Едмундс (Mike Edmunds), один з керівників AMRP, розповідає про початкову стадію проекту з властивою йому самоіронією: "Взагалі-то ми просто збиралися з`ясувати, як саме працював Антикітерський механізм. Це завдання ми успішно виконали. Однак до нас не відразу дійшло, що технології, які ми використовували, ще й дозволяють читати тексти на внутрішніх і зовнішніх поверхнях механізму, і що у нас це виходить набагато краще, ніж при всіх попередніх спробах".

Основний метод дослідження текстів - технологія PTM (Polynomial Texture Mapping, поліноміальний картування текстур), яка зараз активно застосовується, наприклад, для читання майже стертий клинопису на вавилонських глиняних табличках. Виглядає це приблизно так: об`єкт фотографується під різними кутами падіння світла, а потім на основі двомірних знімків програма відтворює найбільш ймовірне тривимірне зображення поверхні. На щастя, обладнання більш-менш портативний.

Дослідження Антикітерський механізму за допомогою технології РТМ. Фото: Cultural Heritage Imaging / culturalheritageimaging.wordpress.com

Справа швидко зрушила з мертвої точки. Перший же рік роботи приніс чергову сенсацію: виявилися нові фрагменти механізму. І зовсім не на дні морському - місце аварії "Антикітерський корабля" в 1950-х і 1970-х роках обстежив сам Жак-Ів Кусто, але його знахідки не додали антикітерський механізм нічого нового. У 2005-му, перед початком основного дослідження, вчені перевірили ще раз те, що залишилося після довоєнної очищення та консервації деталей механізму. з купи "відходів" вони витягли крихітні уламки металу і морських відкладень. Перші дослідники немов передчували майбутній розвиток технологій і не викинули нічого, що було пов`язано з антикітерський механізм.

Так кількість фрагментів збільшилася до 82: сім великих (вони позначаються латинськими буквами від A до G) і 75 дрібних, пронумерованих від 1 до 75. Цінність дрібних уламків в тому, що на них теж збереглися фрагменти тексту - найчастіше це лише пара букв або цифр , але і вони виявилися надзвичайно важливі. На п`ятнадцяти уламках був виявлений той же дзеркальний текст, що і на першому фрагменті, вивченому Стаісом, - тобто "негатив" з оригінальною деталі, відбився на окисленої поверхні. Дослідникам довелося складати, за їх власним висловом, "подвійну головоломку" з оригіналів і дзеркальних відбитків.

Вже через рік після початку проекту кількість знайдених і розшифрованих знаків досягло 2160. У міру прочитання написів дослідники все більше усвідомлювали значимість тексту для розуміння призначення механізму і укладеного в ньому обсягу знань. Написи стали основним об`єктом вивчення, а це складний багатоступінчастий процес: виявити, обробити, розшифрувати і помістити інформацію в відповідний історичний і науковий контекст.

Фрагмент тексту на антикітерський механізм, до обробки РТМ. Фото: The Antikythera Mechanism Research Project

Той же фрагмент тексту після обробки РТМ. Фото: The Antikythera Mechanism Research Project

Прогрес в розшифровці знаків і їх інтерпретації - основна тема прес-конференції AMRP, що відбулася на початку червня. Повідомлення вчених можна умовно розділити на дві нерівні частини: затвердження і обґрунтовані припущення. Твердження стосуються астрономічних функцій Антикітерський механізму - це, як не дивно, мало не сама "проста" частина дослідження: вище ми згадували, що інженер Майкл Райт передбачив багато функцій і особливості механізму задовго до початку проекту AMRP. Точні науки не обдуриш.