Антикитерский механизм

Небольшой греческий островок в Средиземном море площадью всего около 20 квадратных километров под названием Антикитера, расположенный на границе Эгейского моря, на протяжении практически всей своей истории был почти необитаем, да и сейчас его население не превышает полусотни жителей. Название его дословно означает «расположенный напротив Китеры» (Китера – другой остров, располагающийся в 38 километрах к юго-востоку).

Когда-то в прошлом Антикитера служил перевалочной базой для пиратов и контрабандистов. И, пожалуй, этим бы исчерпывалось все, чем он известен, если бы не события на рубеже XIX и ХХ веков.

В здешних прибрежных водах в 1900 году ныряльщики за губками, как обычно, собирали свой «урожай». Когда один из них – Элиас Стадиатос – в очередной раз вылез на палубу ржавой посудины, служившей ныряльщикам «базовой плавучей станцией», в глазах у него проскальзывали огоньки сумасшествия. Он невнятно бормотал, что видел на морском дне «кучу голых женщин». Однако, как вскоре выяснилось, бедолага вовсе не сошел с ума.

Спустившийся вслед за этим (4 апреля 1900 года) водолаз Ликопантис обнаружил на глубине около полусотни метров обломки древнего корабля, затонувшего в древние времена с бесценным грузом произведений искусства – предположительно, по пути в Рим.

В течение нескольких следующих месяцев ныряльщики поднимали со дна сокровища найденного клада: ювелирные и гончарные изделия, посуду, фурнитуру, множество других сокровищ, включая каменные статуи и бронзовые статуэтки. Постепенно к этому процессу подключились и археологи – греческое правительство снарядило экспедицию для осуществления операции по подъему того, что осталось от древнего судна. Поднимать его останки наняли тех же ныряльщиков.

В 1901 году со дна достали древнегреческую бронзовую статую юноши высотой 194 сантиметра, которая получила название Эфеб с Антикитеры. Но, как в дальнейшем выяснилось, вовсе не ей суждено было стать главной находкой в прибрежных водах острова Антикитера.

Среди поднятых 17 мая 1902 года предметов с затонувшего древнего судна оказался сильно изъеденный коррозией странный металлический предмет размером чуть более 30 сантиметров (с большую старинную книгу), обросший водорослями и буквально «въевшийся» в куски известняка. Ныряльщик вытащил его лишь потому, что заметил бронзу под слоем продуктов коррозии.

Первоначально – на фоне множества чудесных классических произведений искусства – предмет не показался заслуживающим внимания. Кроме того, на суше под воздействием воздуха он почти сразу развалился на несколько кусков, а то, что было его деревянным кожухом, рассохлось. Находку вообще могли бы просто выбросить, если бы археолог Валериос Стаис не заметил в ней наличие нескольких бронзовых шестеренок. И лишь много лет спустя выяснилось, что именно эта «штуковина» была самой ценной находкой.

Рис. 32. Антикитерский механизм («фронтальный» вид)

«Штуковина» долгое время хранилась в Национальном археологическом музее в Афинах, где на нее с полсотни лет никто не обращал сколь-нибудь серьезного внимания до тех пор, пока ей не заинтересовался британский физик и историк науки из Йельского университета Дерек де Солла Прайс, который решился произвести тщательное исследование загадочного объекта. Потратив на это целых восемь лет, он в конце концов объявил, что находка представляет собой некую разновидность замысловатого часового механизма. В 1959 году Прайс опубликовал в журнале «Scientific American» подробное описание устройства, которое, как выяснилось, содержало в себе более трех десятков шестеренок. А на поверхности артефакта имелись надписи, которые можно было датировать I веком до нашей эры.

Опубликованные Прайсом выводы показались научному сообществу настолько сомнительными, что некий профессор заявил Прайсу, что вероятность истинности его предположения крайне мала, разве что кто-то, проплывавший над этим местом более чем через тысячу лет после кораблекрушения древнего судна, выбросил данный механизм за борт.

Рис. 33. Антикитерский механизм (вид с противоположной стороны)

Это восьмилетнее исследование стало лишь самым первым этапом изучения странной находки, попытки понять действительное назначение которой продолжаются до сих пор.

В 1971 году, по-прежнему уверенный в своей правоте, Прайс убедил Греческую комиссию по атомной энергии провести эксперимент с использованием гамма-излучения для исследования этого куска бронзы. Полученные фотопластинки позволили Прайсу реконструировать устройство. Определив количество зубцов и то, как бронзовые шестерни сцеплялись друг с другом, он смог с помощью математических методов определить соответствие каждого диска определенному небесному телу. Прайс пришел к выводу, что реконструированный им механизм, который выглядит как прибор XVIII века, представляет собой механическую счетную машину.

Также он опубликовал и другое исследование, в котором пришел к заключению, что антикитерский механизм был создан греческим астрономом Геминусом Родосским где-то около 87 года до нашей эры – примерно за 10 лет до кораблекрушения. При этом Прайс основывался на том факте, что некоторые надписи на механизме имеют сходство с текстом, содержащимся в одной из книг Геминуса. Однако этот вывод противоречил устоявшемуся мнению о том, что в означенный период Родос находился в упадке и не являлся больше тем блистательным научным центром, которым он когда-то был. Между тем примерно на тот же возраст – 85 год до н.э. – указывали и монеты, обнаруженные на месте находки антикитерского механизма как раз в 70-е годы ХХ века известным французским исследователем Жаком-Ивом Кусто.

Прайс заключил, что антикитерский механизм показывал положение Солнца и Луны на циферблатах, размеченных не на день или неделю, а на целых четыре года. Циферблат на передней стороне служил для отображения знаков зодиака и дней в году. Два циферблата с другой стороны были настроены на 2 цикла.

Первый цикл осуществляла система шестерен с передаточным соотношением 254:19, которая использовалась для моделирования движения Солнца и Луны относительно неподвижных звезд. Это соотношение выбрано на основе так называемого Метонова цикла, который позволяет проводить согласование лунного месяца и солнечного года. 254 сидерических месяца (периода обращения Луны относительно неподвижных звезд) с большой точностью составляют 19 тропических лет или 254-19=235 синодических месяца (периода смен фаз Луны).

Второй цикл соответствовал 223 лунным (синодическим) месяцам – по его завершении цикл солнечных и лунных затмений повторяется.

Эти циклы позволяли вычислять положения светил в будущем, для чего можно было задавать настройки, вращая специальную ручку. Положение Солнца и Луны выводилось на циферблат с одной из сторон механизма.

В реконструкции Прайса присутствовала дифференциальная передача, которая, как ранее считалось, изобретена не раньше XVI века. С ее помощью вычислялась разность положений Солнца и Луны, которая соответствует фазам Луны. Она выводилась на другой циферблат.

По схеме Прайса британский часовщик Джон Глив построил работающую копию механизма.

Рис. 34. Схема антикитерского механизма (по Прайсу)

Позднее Майкл Райт, бывший куратор по инженерной механике Музея науки в Лондоне, предпринял новое исследование механизма, для чего использовал методы рентгеновской томографии. С помощью этих методов были построены и изучены рентгенографические двухмерные срезы механизма. Предварительные результаты исследования были представлены в 1997 году.

Райт пришел к выводу, что в реконструкции Прайса имеются фундаментальные ошибки. В частности – предположение о наличии дифференциальной передачи в механизме не соответствует действительности. При этом однако Райт подтвердил общее заключение Прайса о том, что механизм служил для моделирования движения небесных тел.

В 2002 году Райт предложил свою реконструкцию, в которой было уж 76 шестеренок. Получилась сложная рабочая модель Солнечной системы – по сути эдакий «портативный планетарий». По предположению Райта, антикитерский 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 под эгидой Министерства Культуры Греции стартовал греко-британский проект по изучению антикитерского механизма (Antikythera Mechanism Research Project). В проекте участвуют ученые из британского Кардиффского университета (в частности, профессор Майк Эдмундс и математик Тони Фрит) и из двух греческих университетов, в распоряжении которых самая современная техника для исследований.

Для того, чтобы восстановить положение шестеренок внутри покрытых минералом фрагментов, воспользовались компьютерной томографией, с помощью рентгеновских лучей позволяющей делать уже не плоские, а объемные карты скрытого содержимого. За счет этого удалось определить взаимосвязь отдельных компонентов и рассчитать по возможности их функциональную принадлежность.

В том же 2005 году было обнаружено несколько новых фрагментов механизма. А 6 июня 2006 года было объявлено, что благодаря новой рентгеновской методике удалось прочитать около 95% содержащихся в механизме надписей – около двух тысяч греческих символов. С новыми надписями были получены данные о том, что механизм мог вычислять конфигурации движения Марса, Юпитера и Сатурна. Это подтверждало гипотезу Майкла Райта, выдвинутую им ранее.

В 2008 году в Афинах был представлен глобальный доклад о результатах международного проекта Antikythera Mechanism Research Project. Исследователям удалось показать, что механизм был способен учитывать даже эллиптичность орбиты движения Луны, используя синусоидальную поправку (первая аномалия лунной теории Гиппарха), для чего в конструкции применялось зубчатое колесо со смещенным центром вращения.

Число бронзовых шестерен в реконструированной модели было увеличено до 37 (реально уцелело лишь 30). Механизм имел двухстороннее исполнение – вторая сторона использовалась для предсказания солнечных и лунных затмений. Примерный срок изготовления механизма отодвинут от ранее определенного и составляет на текущий момент 100-150 лет до нашей эры.

Перевод обнаруженных рентгеновскими методами надписей также показал, что древнее устройство не только предсказывало солнечные затмения, но и упорядочивало календарь с учетом четырехлетнего цикла, имевшего важнейшее значение – одна из шкал прибора использовалась для записи дат панэллинистических Игр (предтечи современных Олимпийских игр), которые проводились раз в четыре года и служили «общепринятой хронологической вехой» для древних греков.

Высказывалась версия, что он использовался также для астрологических предсказаний, имевших важное значение в древнем мире.

Несмотря на столь впечатляющие открытия, назначение антикитерского механизма так и остается до конца неизвестным. К сожалению, более детальное изучение принципов работы прибора и определение его функционального назначения осложняется неизвестным изначальным числом колец и шестерней. Не известно также – целый прибор достался исследователям или только его часть.

Целый ряд новых загадок дали и обнаруженные надписи, перевод которых немало озадачил исследователей. Им удалось подробно рассмотреть шкалы на задней стенке антикитерского механизма, в том числе названия всех 12 месяцев античного календаря. В статье для журнала «Nature» группа ученых во главе с математиком и кинематографистом Тони Фризом из Antikythera Mechanism Research Project (Кардифф, Уэльс) сообщила, что названия месяцев, «как это ни неожиданно, оказались коринфского происхождения». При этом названия этих месяцев ранее не были известны и относятся к так называемому метоническому календарю, который был разработан для того, чтобы увязать длительность лунных месяцев с солнечным годом. Таким календарем пользовались, например, вавилоняне как минимум начиная с V века до нашей эры.

Связь механизма с коринфянами оказалась неожиданностью для ученых, так как остальной груз корабля, по-видимому, происходил из восточной части Средиземноморья – с Родоса и Пергама. Названия месяцев, начертанные на корпусе прибора, по словам исследователей, «практически абсолютно совпадают» с названиями из календарей, происходящих из Иллирии и Эпира – областей в Северо-Западной Греции – а также с острова Корфу. Названия семи месяцев указывают также на возможные связи с Сиракузами. Все это привело их к гипотезе о «наследии, восходящем к Архимеду».

Впрочем, аналогичную версию высказывал еще Майкл Райт, который считал, что антикитерский механизм возможно, был создан в академии, основанной философом-стоиком Посейдонисом на греческом острове Родос. Эта версия основывалась на том, что позже Цицерон – ученик Посейдониса – описал устройство, в чем-то схожее с антикитерским механизмом. Устройство, созданное как раз Архимедом, проживавшим в Сиракузах…

Рис. 35. Цицерон и Архимед

Обычно утверждается, что устройство, созданное Архимедом, якобы имело много общего с антикитерским механизмом. И это подспудно создает у читателя ощущение, что изготовление подобных механизмов было древним грекам по плечу – чуть ли не обычным делом. Но обратимся к первоисточникам.

Марк Туллий Цицерон в философском трактате «О государстве», рассказывая об устройстве, созданном Архимедом, пишет следующее:

«Но – сказал Галл – такая сфера, на которой были бы представлены движения Солнца, Луны и пяти звезд, называемых странствующими и блуждающими, не могла быть создана в виде сплошного тела; изобретение Архимеда изумительно именно тем, что он придумал, каким образом, при несходных движениях, во время одного оборота сохранить неодинаковые и различные пути. Когда Галл приводил эту сферу в движение, происходило так, что на этом шаре из бронзы Луна сменяла Солнце в течение стольких же оборотов, во сколько дней она сменяла его на самом небе, вследствие чего и на небе сферы происходило такое же затмение Солнца, и Луна вступала в то же место, где была тень Земли, когда Солнце из области…» [далее текст утерян].

Итак, Цицерон описывает нечто, похожее на весьма простую конструкцию, моделирующую движение небесных тел лишь в самых общих чертах – сродни тому, что используется в школе в качестве наглядного пособия. Никаких особых приспособлений для точных вычислений не упоминается. Устройство Архимеда не дотягивает даже до астролябии.

Между тем антикитерский механизм явно куда более совершенен. Вот одно из его описаний:

«…на переднем циферблате отмечались фазы прохождения Солнца и Луны через Зодиак по египетскому календарю. Два задних циферблата отображали соответственно цикл единого синодического периода обращения (время между молодой и полной Луной) и лунный год, состоящий из 12 синодических периодов обращения (месяцев). Другие диски отражали цикл 4 солнечных лет и 235 синодических периодов обращения (месяцев), что соответствует 19 солнечным годам. Это число очень важно, потому что это повторяющийся цикл. Древние астрономы должны были заметить цикличность наступления равноденствия и солнцестояния, а также изменения фаз Луны в этом 19-летнем цикле. Шестерни были спроектированы так, чтобы с помощью этого механизма как можно точнее вычислить астрономический коэффициент, равный 13,368267. Создателям фактически удалось добиться коэффициента 254/19, что соответствует 13,368421 – следовательно, достигнута точность 1/86000».

При такой фантастической точности (чуть более одной тысячной доли процента!) сравнивать антикитерский механизм с устройством Архимеда, описанным Цицероном, это все равно что ставить в один ряд современный компьютер и бухгалтерские счеты – вроде бы и то, и другое позволяет проводить арифметические вычисления…

Более того. Достаточно очевидно, что технические приспособления типа антикитерского механизма возможны только при наличии соответствующего уровня научного знания. А что же мы имеем в данном случае?..

Исследователи, изучавшие этот механизм, приходят к выводу, что его работа была основана на гелиоцентрической теории устройства Солнечной системы, то есть на положении о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца (кроме Луны, которая вращается вокруг Земли). Между тем древние греки придерживались мнения Аристотеля о вращении Вселенной вокруг Земли, которое в итоге вылилось в широко известную геоцентрическую систему Птолемея, где Солнце вращалось вокруг Земли вместе с Луной, а другие планеты хоть и двигались по довольно сложным траекториям, но также в итоге обращались вокруг Земли.

Заметим, что человечеству понадобилось более тысячи лет, чтобы перейти от системы Птолемея к гелиоцентрической системе Коперника, которая даже уже после своего опубликования с трудом пробивала себе путь, поскольку еще долгое время давала при расчетах результаты хуже системы Птолемея. Причина была в том, что в системе Коперника орбиты планет были круглыми, а не эллиптическими как в реальности. А в антикитерском механизме задолго до Коперника уже не только используется именно гелиоцентрическая система, но и учтена, как уже указывалось, даже эллиптичность движения Луны!..

Антикитерский механизм не просто намного превышает уровень знаний древних греков того периода, которым он официально датируется, а в корне противоречит научной школе того времени!.. Греки якобы создали то, что они по своим знаниям создать никак не могли…

Рис. 36. Геоцентрическая система Птолемея

Показательно и то, что другие известные более поздние астрономические шестереночные календари византийского и исламского периодов, находящиеся ныне в разных музеях мира, несравненно более примитивны. Антикитерский механизм остается уникальной находкой такого рода.

Принятая же датировка его вполне может быть ошибочной, поскольку основана исключительно на косвенных данных. Деревянная коробка, в остатках которой он был обнаружен, могла быть изготовлена и существенно позже самого механизма, а прямых методов датировки бронзы не существует.

Надписи тоже ничего не говорят – они могли быть нанесены также существенно позже времени изготовления механизма. Немаловажно и то, что начертанные на нем названия месяцев метонического календаря оказались неизвестными для современных исследователей, хотя языки этого периода изучены довольно неплохо.

В целом же можно констатировать, что антикитерский механизм вполне подходит на роль «божественного» предмета или по крайней мере некоей хорошо исполненной копией прототипа, принадлежавшего древней высоко развитой цивилизации богов, которые подобным уровнем знаний как раз обладали.

И остается лишь согласиться с одним из участников исследовательской группы, профессором Иваном Сейрадакисом из университета Аристотеля в Фессалониках, сказавшим, что это уникальный прибор, который «настолько же важен для техники, насколько Акрополь для архитектуры» …

Дата добавления: 2015-05-09