Mechanizmus Antikythera - Najstarší Počítač - Alternatívny Pohľad

Mechanizmus Antikythera - Najstarší Počítač - Alternatívny Pohľad
Mechanizmus Antikythera - Najstarší Počítač - Alternatívny Pohľad

Video: Mechanizmus Antikythera - Najstarší Počítač - Alternatívny Pohľad

Video: Mechanizmus Antikythera - Najstarší Počítač - Alternatívny Pohľad
Video: Jak na počítač (24) - Jak si vyčistit počítač 2024, Október
Anonim

V roku 1900, v predvečer Veľkej noci, zakotvili pri gréckom ostrove Antikythera (Antikythera) v Egejskom mori, ktoré sa nachádza medzi ostrovom Kréta a južným cípom Grécka - Peloponézom, dve lode lovcov húb, ktoré sa vracajú z pobrežia Afriky. Tam, v hĺbke asi 60 metrov, potápači objavili pozostatky starodávnej lode.

Sponge Divers, 1900
Sponge Divers, 1900

Sponge Divers, 1900

Nasledujúci rok grécki archeológovia s pomocou potápačov začali skúmať potopenú loď, ktorá sa ukázala ako rímska obchodná loď, ktorá havarovala okolo 80 - 50 rokov. BC. Podľa najpravdepodobnejšej hypotézy sa loď vydala z ostrova Rhodos, s najväčšou pravdepodobnosťou do Ríma s trofejami alebo diplomatickými „darmi“. Ako viete, dobytie Grécka Rímom bolo sprevádzané systematickým vývozom kultúrnych hodnôt do Talianska.

Medzi predmetmi vyvýšenými z potopenej lode bola beztvará škvrna z skorodovaného bronzu, ktorá bola najprv odobratá za fragment sochy. V roku 1902 ju začal študovať archeológ Valerios Stais. Po vyčistení vápenných usadenín objavil k svojmu prekvapeniu zložitý mechanizmus, ako hodinky, s mnohými bronzovými kolesami, zvyškami hnacích hriadeľov a meracích váh. Podarilo sa nám tiež spísať niektoré nápisy v starogréckom jazyku.

Image
Image

Po strávení 2 000 rokov na morskom dne sa tento mechanizmus dostal k nám v vážne poškodenej podobe. Drevený rám, na ktorom bol zjavne pripevnený, sa úplne rozpadol. Kovové časti sú vážne zdeformované a skorodované. Okrem toho sa stratilo veľa fragmentov mechanizmu. V roku 1903 bola v Aténach uverejnená prvá oficiálna vedecká publikácia s popisom a fotografiami mechanizmu Antikythera, ako sa toto zariadenie nazývalo.

Čistenie zariadenia vyžadovalo náročnú prácu, ktorá trvala viac ako jedno desaťročie. Jeho rekonštrukcia vyzerala takmer beznádejne a zostala zle pochopená po dlhú dobu, kým nepritiahla pozornosť anglického fyzika a historika vedy Dereka J. de Sollu Price. V roku 1959, vedecký americký časopis, publikoval článok s názvom „Starogrécky počítač“o mechanizme Antikythera a míľnik v jeho výskume.

Image
Image

Propagačné video:

Vykonané v roku 1971, analýza pomocou uhľovodíkov a epigrafické štúdie nápisov umožnili preukázať, že toto zariadenie bolo vytvorené v rokoch 150 - 100 pred Kristom. Preskúmanie mechanizmu pomocou röntgenovej a gama rádiografie poskytlo cenné informácie o vnútornej konfigurácii zariadenia.

Všetky prežívajúce kovové časti mechanizmu Antikythera sú vyrobené z plechu s hrúbkou 1 až 2 milimetre. Mnohé z fragmentov sa takmer úplne premieňajú na korózne produkty, ale na mnohých miestach je stále možné rozlíšiť jemné detaily mechanizmu. V súčasnosti je známych 7 veľkých a 75 malých fragmentov tohto mechanizmu.

Image
Image

Aj v počiatočnej fáze štúdie sa vďaka zachovaným nápisom a mierkam zistil mechanizmus Antikythera ako zariadenie na astronomické potreby. Podľa prvej hypotézy to bol nejaký navigačný nástroj, pravdepodobne astroláb - druh kruhovej mapy hviezdnej oblohy so zariadeniami na určovanie súradníc hviezd a ďalších astronomických pozorovaní, ktorých vynálezca sa považuje za starovekého gréckeho astronóma Hipparchusa (približne 180 - 190 - 125 rokov pred naším letopočtom). BC).

Čoskoro sa však ukázalo, že úroveň miniaturizácie a zložitosti mechanizmu Antikythera je porovnateľná s astronomickými hodinami 18. storočia. Obsahuje viac ako 30 ozubených kolies so zubami v tvare rovnostranných trojuholníkov. Táto vysoká zložitosť a dokonalé spracovanie naznačuje, že mala niekoľko predchodcov, ktorí neboli objavení.

Image
Image

Podľa druhej hypotézy bol mechanizmom „plochá“verzia mechanickej nebeskej zemegule (planetárium) vytvorená Archimedesom (cca 287 - 212 pred Kr.), Ktorú uvádzali starí autori.

Najstaršia zmienka o planéte Archimedes sa datuje do 1. storočia pred naším letopočtom. V dialógu slávneho rímskeho rečníka Cicera „O štáte“sa konverzácia medzi účastníkmi rozhovoru zmení na zatmenia slnka a jeden z nich hovorí:

Spomínam si, ako som raz spolu s Guyom Sulpiciusom Gallom, jedným z najuznávanejších ľudí našej krajiny, navštevoval Marka Marcella … a Gallus ho požiadal, aby priniesol slávnu „guľu“, jedinú trofej, s ktorou chcel Marcellusov starý otec vyzdobiť svoj dom po zajatí Syracuse., mesto plné pokladov a zázrakov.

Často som počul ľudí hovoriť o tejto „sfére“, ktorá bola považovaná za majstrovské dielo Archimeda, a musím sa priznať, že na prvý pohľad som nenašiel nič zvláštne o tom. Krásnejšia a známejšia medzi ľuďmi bola ďalšia sféra vytvorená rovnakými Archimedesmi, ktorú ten istý Marcellus dal chrámu Valori.

Ale keď nám Gallus začal vysvetľovať štruktúru tohto zariadenia s veľkou znalosťou veci, dospel som k záveru, že Sicílčan mal väčší talent, ako má človek. Gallus povedal, že … pevná guľa bez dutín bola vynájdená už dávno … ale, - povedal Gall, - taká guľa, na ktorej boli znázornené pohyby Slnka, Mesiaca a piatich hviezd, nazývané … putovanie, sa nemohla vytvoriť vo forme pevného tela.

Archimedov vynález je úžasný práve preto, že prišiel s tým, ako počas odlišných pohybov počas jednej revolúcie zachovať odlišné a odlišné cesty. Keď Gallus uviedol túto guľu do pohybu, stalo sa tak, že na tejto bronzovej gule mesiac nahradil slnko na toľko revolúcií, koľko dní ho nahradil na samotnej oblohe, čoho dôsledkom bolo rovnaké zatmenie slnka na oblohe gule a na mesiaci vstúpil do tej istej meta, kde bol tieň zeme, keď slnko vyšlo z oblasti … (Lacuna).

O vnútornom mechanizme nebeskej zemegule Archimedes nie je spoľahlivo známe. Dá sa predpokladať, že pozostával zo zložitého systému výstrojov, ako je mechanizmus Antikythera. Archimedes napísal knihu o zariadení nebeskej zemegule - „O výrobe guľôčok“, ale, bohužiaľ, sa stratil.

Image
Image

Cicero tiež píše o ďalšom podobnom zariadení, ktoré vytvoril Posidonius (c. 135 - 51 pred nl), stoický filozof a vedec, ktorý žil na ostrove Rhodos, odkiaľ by sa mohla plaviť loď nesúca mechanizmus Antikythera: „Keby len niečo, čo prinieslo do Scythie alebo do Británie ten ples (sphaera), ktorý nedávno urobil náš priateľ Posidonius, ples, ktorej jednotlivé revolúcie reprodukujú to, čo sa deje na oblohe so Slnkom, Mesiacom a piatimi planétami v rôzne dni a noci, potom kto je v týchto barbarských krajinách Pochybujem, že táto loptička je produktom dokonalého dôvodu? “(Cicero. O povahe bohov, II, 34)

Ďalší výskum ukázal, že mechanizmus Antikythera bol astronomickou a kalendárnou kalkulačkou, ktorá sa používa na predpovedanie pozícií nebeských telies na oblohe, a môže slúžiť aj ako planetárium na preukázanie ich pohybu. Hovoríme teda o zložitejšom a multifunkčnejšom zariadení ako o nebeskej planéte Archimedes.

Podľa jednej hypotézy bol tento prístroj vytvorený na Akadémii, založenej stoickým filozofom Posidoniusom na gréckom ostrove Rhodos, ktorý bol v tom čase známy ako centrum astronómie a „strojárstva“. Tiež sa predpokladá, že inžinierom, ktorý vyvinul zariadenie, mohol byť astronóm Hipparchus (c. 190 - 120 pred Kr.), Ktorý tiež žil na ostrove Rhodos, pretože obsahuje mechanizmus, ktorý využíva jeho teóriu pohybu mesiaca.

Image
Image

Najnovšie zistenia účastníkov výskumného projektu mechanizmu Antikythera, uverejnené 30. júla 2008 v časopise Nature, však naznačujú, že koncepcia mechanizmu vznikla v korintských kolóniách, čo môže naznačovať tradíciu siahajúcu až do Archimedesu.

Napriek zlému zachovaniu a fragmentácii častí mechanizmu Antikythera je vďaka starostlivej práci výskumných pracovníkov možné vo všeobecnosti preukázať dostatočnú dôveru, pokiaľ ide o jeho štruktúru a funkcie.

Po nastavení dátumu bolo zariadenie pravdepodobne ovládané otáčaním gombíka umiestneného na boku puzdra. Veľké 4-lúčové hnacie koleso bolo spojené viacstupňovými kolesami s viacerými kolesami otáčajúcimi sa rôznymi rýchlosťami a pohybujúcimi sa číselníkmi.

Image
Image

Pohyb mal tri hlavné číselníky s koncentrickými stupnicami: jeden na prednej a dva na zadnej strane. Na prednom paneli boli dve stupnice: pevná vonkajšia, predstavujúca ekliptiku (veľký kruh nebeskej gule, okolo ktorej sa objavuje zjavný ročný pohyb Slnka), bola rozdelená na 360 stupňov a 12 segmentov po 30 stupňov so znakmi Zodiac a pohyblivá vnútorná časť, ktorá mala 365 divízií. počet dní v egyptskom kalendári, ktorý používali grécki astronómovia. Chyba kalendára spôsobená dlhším skutočným trvaním slnečného roka (365,2422 dní) sa mohla opraviť otočením divízie číselníka 1 späť každé 4 roky.

Predný číselník mal pravdepodobne tri ručné ukazovatele: jeden s dátumom a druhý s polohou Slnka a Mesiaca vzhľadom na rovinu ekliptiky. Ukazovateľ polohy Mesiaca umožnil zohľadniť nerovnomernosť jeho pohybu spôsobenú skutočnosťou, že satelit Zeme sa nepohybuje v kruhovej, ale eliptickej obežnej dráhe. Na tento účel sa použil dômyselný prevodový systém, ktorý obsahoval dva ozubené kolesá s posunom ťažiska vzhľadom na os otáčania.

Image
Image

Na prednom paneli bol tiež mechanizmus s indikátorom fázy mesiaca. Guľový model Mesiaca, polostrieborný, napoly čierny, bol zobrazený v okrúhlom okne, ktorý ukazuje aktuálnu fázu mesiaca.

Existuje názor, že tento mechanizmus by mohol mať ukazovatele pre všetkých päť planét známych Grékom (sú to Ortuť, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn). Nenašiel sa však jediný prenos, ktorý by bol zodpovedný za takéto planetárne mechanizmy. Súčasne objavené nápisy, v ktorých sa spomínajú stacionárne body planét, naznačujú, že mechanizmus Antikythera mohol opísať aj ich pohyb.

Nakoniec na tenkej bronzovej platni zakrývajúcej predný číselník bola parapegma - astronomický kalendár ukazujúci stúpanie a nastavenie jednotlivých hviezd a súhvezdí, ktoré naznačujú grécke listy, ktoré zodpovedajú rovnakým písmenám na stupnici zodiacal.

Image
Image

Prístroj tak mohol ukázať relatívnu polohu svietidiel v nebeskej sfére k určitému dátumu, čo by mohlo mať praktické uplatnenie v práci astronómov a astrológov, čím by sa eliminovali komplikované a namáhavé výpočty.

Na zadnej strane boli dve veľké ciferníky. Horný číselník, ktorý bol vo forme špirály s piatimi zákrutami a 47 vetvami v každom zákrute, zobrazoval metonický cyklus pomenovaný po aténskom astronómovi a matematovi Metonovi, ktorý ho navrhol v roku 433 pred Kristom. Používa sa na koordináciu trvania lunárneho mesiaca a slnečného roka v lunisolárnom kalendári.

Ako poznamenal staroveký grécky vedec 1. storočia pred naším letopočtom Blíženci vo svojich „Prvkoch astronómie“, Gréci obetovali bohom obete podľa zvykov svojich predkov, a preto „musia v dňoch a mesiacoch udržiavať súlad so Slnkom v rokoch a mesiacoch.““

Image
Image

Na hornom číselníku zadného panela sa nachádzal aj pomocný číselník rozdelený do štyroch sektorov, ktorý pripomína druhú číselnicu moderných náramkových hodiniek.

V roku 2008 vedúci výskumného projektu mechanizmu Antikythera Tony Freese a jeho kolegovia našli na tomto číselníku mená 4 panhelénskych hier - Isthmian, Olympic, Nemean a Pythian, ako aj Games in Dodona. Olympijský číselník sa musel začleniť do existujúceho prevodového ústrojenstva, ktoré pohybovalo o 1/4 otáčky za rok.

Potvrdzuje sa tým, že mechanizmus Antikythera sa mohol použiť na výpočet dátumov náboženských sviatkov spojených s astronomickými udalosťami (vrátane olympijských a iných posvätných hier), a tiež slúžil na korekciu kalendárov na základe metónskeho cyklu.

Image
Image

Na spodnej časti chrbta sa nachádzal špirálový číselník s 223 komorami, ktorý ukazoval Sarosov cyklus. Saros, pravdepodobne objavený babylonskými astronómami, je obdobím, po ktorom sa v dôsledku opakovania relatívnej polohy Slnka Mesiac a uzly lunárnej obežnej dráhy na nebeskej sfére opakujú rovnaké zatmenia Slnka a Mesiaca. Saros obsahuje 223 synodických mesiacov, čo je približne 18 rokov, 11 dní, 8 hodín.

Na stupnici číselníka znázorňujúceho cyklus Sarosa sú symboly Σ pre zatmenia Mesiaca (ΣΕΛΗΝΗ, Moon), symboly Η pre zatmenia Slnka (ΗΛΙΟΣ, Sun) a číslice v gréckych listoch, pravdepodobne naznačujúce dátum a hodinu zatmení. Bolo možné zistiť korelácie so skutočne pozorovanými zatmeniami.

Menšia čiastková podoblasť zobrazuje „trojitý Saros“alebo „Exceligmosov cyklus“(grécky ιέλιγμος), ktorý udáva obdobie opakovaných zatmení v celých dňoch. Pole tohto číselníka je rozdelené do troch sektorov: jeden čistý a dva s hodinovým označením (8 a 16), ktoré je potrebné pridať za každú sekundu a tretieho Sarosa v cykle, aby sa získal čas zatmení. Potvrdzuje sa tým, že sa tento prístroj mohol použiť na predpovedanie zatmení Mesiaca a prípadne Slnka.

Počítačová rekonštrukcia mechanizmu
Počítačová rekonštrukcia mechanizmu

Počítačová rekonštrukcia mechanizmu

Mechanizmus Antikythera bol uzatvorený v drevenej krabici, na ktorej dverách boli bronzové tablety obsahujúce pokyny na jeho použitie s astronomickými, mechanickými a geografickými údajmi. Zaujímavé je, že medzi miestnymi názvami v texte sa vyskytuje ΙΣΠΑΝΙΑ (Španielsko v gréčtine), čo je najstaršia zmienka o krajine v tejto podobe, na rozdiel od Iberie.

Vďaka úsiliu výskumných pracovníkov mechanizmus Antikythera postupne odhaľuje svoje tajomstvá a rozširuje naše chápanie možností starovekej vedy a techniky. V roku 1974 predstavil Price vo svojom článku "Grécky Gears - kalendárový počítač BC" teoretický model mechanizmu Antikythera, na základe ktorého prvý austrálsky vedec Allan George Bromley z University of Sydney a hodinár Frank Percival vyrobili prvý pracovný model. O niekoľko rokov neskôr navrhol britský vynálezca planetária John Gleave presnejší model, ktorý nasledoval Priceovu schému.

Významným prínosom pre štúdium mechanizmu Antikythera bol Michael Wright, zamestnanec londýnskeho vedeckého múzea a Imperial College London, ktorý v roku 2002 bol schopný obnoviť kompletnú rekonštrukciu zariadenia av roku 2007 predstavil jeho modifikovaný model. Ukázalo sa, že mechanizmus Antikyker umožňuje simulovať nielen pohyby Slnka a Mesiaca, ale aj ortuť, Venuši, Mars, Jupiter a Saturn.

Image
Image

V roku 2016 vedci predstavili výsledky svojho mnohoročného výskumu. Na zvyšných 82 fragmentoch zariadenia bolo možné dešifrovať 2 000 písmen vrátane 500 slov. Podľa vedcov by však opis mohol mať 20 000 znakov. Rozprávali o účele zariadenia, najmä o určovaní dátumov 42 astronomických javov. Okrem toho v ňom boli stanovené funkcie predikcie, najmä bola určená farba a veľkosť zatmenia Slnka az toho sila vetra na mori (Gréci zdedili túto vieru od Babylončanov).

„Toto zariadenie je iba výnimočné, je to svojho druhu,“povedal Mike Edmunds, profesor na Cardiffskej univerzite, ktorý vedie výskum mechanizmu. „Jeho dizajn je vynikajúci a astronómia je úplne presná … Pokiaľ ide o historickú hodnotu, považujem tento mechanizmus za drahší ako Mona Lisa.“