Antikythera Mehhanism - Kõige Iidsem Arvuti - Alternatiivne Vaade

Antikythera Mehhanism - Kõige Iidsem Arvuti - Alternatiivne Vaade
Antikythera Mehhanism - Kõige Iidsem Arvuti - Alternatiivne Vaade

Video: Antikythera Mehhanism - Kõige Iidsem Arvuti - Alternatiivne Vaade

Video: Antikythera Mehhanism - Kõige Iidsem Arvuti - Alternatiivne Vaade
Video: The Antikythera mechanism - Piano solo instrumental improvisation - Geoff Allanach 2024, Mai
Anonim

1900. aastal, lihavõttepühade eelõhtul, ankurdusid kaks Aafrika rannikult naasvat käsnapüüdjate laeva Egeuse meres asuva Kreeka väikese saare Antikythera (Antikythera) lähedal, mis asub Kreeta saare ja Kreeka mandriosa lõunatipu - Peloponnesose vahel. Seal avastasid sukeldujad umbes 60 meetri sügavusel iidse laeva jäänused.

Sponge Divers, 1900
Sponge Divers, 1900

Sponge Divers, 1900

Järgmisel aastal alustasid Kreeka arheoloogid sukeldujate abiga uppunud laeva uurimist, mis osutus Rooma kaubalaevaks, mis hukkus 80-50 ümber. EKr. Kõige tõenäolisema hüpoteesi kohaselt läks laev Rhodose saarelt, tõenäoliselt trofeede või diplomaatiliste "kingitustega" Rooma. Nagu teate, kaasnes Kreeka vallutamisega Rooma kultuuriväärtuste süstemaatiline eksport Itaaliasse.

Uppunud laevast üles tõstetud esemete hulgas oli vormitu korrodeerunud pronksi tükike, mis võeti algul kuju kuju jaoks. 1902. aastal asus seda uurima arheoloog Valerios Stais. Pärast lubjajääkidest puhastamist avastas ta enda üllatuseks keeruka mehhanismi, nagu käekell, paljude pronksiste hammasrataste, veovõllide jäänuste ja mõõteskaaladega. Samuti õnnestus meil välja töötada mõned vanakreeka keeles pealdised.

Image
Image

Veetnud 2000 aastat merepõhjas, on mehhanism jõudnud meile tõsiselt kahjustatud kujul. Puitraam, millele see ilmselt kinnitati, on täielikult lagunenud. Metallosad on tugevasti deformeerunud ja korrodeerunud. Lisaks on kadunud paljud mehhanismi killud. Aastal 1903 avaldati Ateenas esimene ametlik teaduslik väljaanne koos Antikythera mehhanismi kirjelduse ja fotodega, nagu seda seadet kutsuti.

Seadme puhastamiseks kulus vaevarikas töö, mis kestis üle kümne aasta. Selle rekonstrueerimine tundus peaaegu lootusetu ja püsis pikka aega halvasti, kuni see köitis inglise füüsiku ja teaduse ajaloolase Derek J. de Solla Price tähelepanu. Aastal 1959 avaldas ajakiri Scientific American Price'i artikli "Vana-Kreeka arvuti" Antikythera mehhanismi kohta ja see oli tema uurimistöö oluline verstapost.

Image
Image

Reklaamvideo:

1971. aastal tehtud radioaktiivsete süsinikuanalüüside ja pealkirjade epigraafiliste uuringute abil tehti kindlaks, et see seade on loodud aastatel 150–100 eKr. Mehhanismi uurimine röntgen- ja gammaradiograafia abil andis väärtuslikku teavet seadme sisemise konfiguratsiooni kohta.

Antikythera mehhanismi kõik säilinud metallosad on valmistatud 1-2 millimeetri paksusest pronksplekist. Paljud killud muundatakse peaaegu täielikult korrosioonitoodeteks, kuid paljudes kohtades on mehhanismi delikaatsed detailid siiski eristatavad. Praegu on sellest mehhanismist teada 7 suurt ja 75 väikest fragmenti.

Image
Image

Isegi uurimuse algfaasis tuvastati Antikythera mehhanism tänu säilinud pealkirjadele ja skaaladele omamoodi seadmena astronoomiliste vajaduste rahuldamiseks. Esimese hüpoteesi kohaselt oli see mingisugune navigatsioonivahend, võib-olla astrolabe - omamoodi tähistaeva ümmargune kaart tähtede koordinaatide ja muude astronoomiliste vaatluste koordinaatide määramise seadmetega, mille leiutajaks peetakse Vana-Kreeka astronoomi Hipparchust (u. 180-190 - 125 eKr). EKr).

Peagi selgus aga, et Antikythera mehhanismi miniaturiseerituse ja keerukuse tase on võrreldav 18. sajandi astronoomilise kellaga. See sisaldab üle 30 hammasratta, mis on võrdkülgsete kolmnurkade kujulised. See keeruline ja laitmatu töötlus viitab sellele, et sellel oli mitmeid eelkäijaid, mida pole veel avastatud.

Image
Image

Teise hüpoteesi kohaselt oli mehhanism Archimedese (umbes 287 - 212 eKr) loodud mehaanilise taevakera (planetaarium) "tasane" versioon, millest teatasid iidsed autorid.

Archimedese maakera varasem mainimine pärineb 1. sajandist eKr. Kuulsa Rooma oraatori Cicero dialoogis "Riigi peal" pöördub vestluses osalejate vaheline vestlus päikesevarjutuste poole ja üks neist ütleb:

Ma mäletan, kuidas ma ükskord koos meie riigi ühe õppima õppinud inimese Guy Sulpicius Galliga Mark Marcellust külastasin … ja Gallus palus tal tuua kuulus "kera", ainus trofee, millega Marcelluse vanaisa soovis pärast Syracuse'i hõivamist oma kodu kaunistada., linn, mis on täis aardeid ja imesid.

Olen sageli kuulnud inimesi rääkimas sellest "sfäärist", mida peeti Archimedese meistriteoseks, ja pean tunnistama, et esmapilgul ei leidnud ma selles midagi erilist. Ilusam ja rahva seas paremini tuntud oli sama keraamika loodud teine kera, mille sama Marcellus kinkis Valori templile.

Kuid kui Gallus asus meile selle seadme ülesehitust põhjalikult selgitama, jõudsin järeldusele, et sitsiillase anne on suurem kui see, mis inimesel olla võib. Sest Gallus ütles, et … tükkideta tahke kera leiutati juba ammu … kuid, - ütles Gall, - sellist kera, millel oleks esindatud Päikese, Kuu ja viie tähe liikumised, mida nimetatakse … ekslemiseks, ei saaks luua tahke keha kujul.

Archimedese leiutis on hämmastav just seetõttu, et ta tuli välja, kuidas ühe revolutsiooni ajal erinevate liikumiste ajal säilitada erinevad ja erinevad teed. Kui Gallus selle sfääri liikuma pani, juhtus nii, et sellel pronkskuulil asendas Kuu päikest sama palju pöördeid, kui mitu päeva see taevas ise asendas, mille tagajärjel toimus samasugune päikesevarjutus kera taevas ja kuu sisenes sama meta, kus oli maa vari, kui päike tuli piirkonnast välja … (Lacuna).

Archimedese taevakera sisemise mehhanismi kohta pole midagi usaldusväärselt teada. Võib eeldada, et see koosnes keerulisest käikude süsteemist, nagu Antikythera mehhanism. Archimedes kirjutas taevakera seadmest raamatu - "Sfääride tegemisel", kuid kahjuks läks see kadunuks.

Image
Image

Cicero kirjutab ka teisest sarnasest seadmest, mille on valmistanud Rhodose saarel elanud stoiidide filosoofi ja teadlase Posidoniuse (u. 135 - 51 eKr), kust Antikythera mehhanismi kandnud laev võis purjetada: “Kui ainult mis kunagi tõi Scythiasse või Suurbritanniasse selle kuuli (sphaera), mille meie sõber Posidonius hiljuti tegi, kuul, mille individuaalsed pöörded reprodutseerivad seda, mis toimub taevas koos Päikese, Kuu ja viie planeediga erinevatel päevadel ja öödel, siis kes on nendes barbaarsetes riikides kahtleks, kas see pall on täiusliku põhjuse toode? (Cicero. Jumalate olemuse kohta, II, 34)

Edasised uuringud näitasid, et Antikythera mehhanism oli astronoomiline ja kalendrikalkulaator, mida kasutati taevakehade asukohtade ennustamiseks taevas, ning see võiks olla ka planetaarium, mis demonstreerib nende liikumist. Seega räägime keerukamast ja multifunktsionaalsest seadmest kui Archimedese taevakell.

Ühe hüpoteesi kohaselt loodi see seade akadeemias, mille asutas stoiidide filosoof Posidoniuse poolt Kreeka Rhodose saarel, mis oli sel ajal tuntud kui astronoomia ja "masinaehituse keskus". Samuti spekuleeritakse, et seadme välja töötanud insener võis olla astronoom Hipparchus (umbes 190–120 eKr), kes elas ka Rhodose saarel, kuna see sisaldab mehhanismi, mis kasutab tema teooriat Kuu liikumisest.

Image
Image

Ent Antikythera mehhanismi uurimisprojekti osalejate viimased leiud, mis avaldati 30. juulil 2008 ajakirjas Nature, viitavad sellele, et mehhanismi kontseptsioon pärines Korintose kolooniatest, mis võib osutada Archimedese tagasi pöörduvale traditsioonile.

Vaatamata Antikythera mehhanismi osade halvale säilimisele ja killustatusele on tänu teadlaste vaevarikkale tööle võimalik selle struktuuri ja funktsioone üldiselt piisavalt usaldusväärselt esitada.

Pärast kuupäeva määramist töötas seade eeldatavalt korpuse küljel asuvat nuppu keerates. Suur 4 kodaraga veoratas ühendati mitmeastmelise käiguga, mitme käiguga, mis pöörlesid erineva kiirusega ja liigutasid ketast.

Image
Image

Liikumisel oli kolm peamist kontsentriliste skaaladega ketast: üks ees ja kaks taga. Esipaneelil oli kaks skaalat: fikseeritud välimine, mis esindab ekliptikat (taevakera suur ring, mille mööda toimub Päikese ilmne aastane liikumine), jagunes Zodiaki märkidega 360 kraadi ja 12 30-kraadiseks segmendiks ning liikuvaks sisemiseks, millel oli 365 jaotust. päevade arvu järgi Egiptuse kalendris, mida Kreeka astronoomid kasutasid. Päikese-aasta pikema tegeliku kestuse (365,2422 päeva) põhjustatud kalendriviga saaks parandada, keerates kalendrivaliku 1. jaotust iga 4 aasta tagant.

Esiküljel oli arvatavasti kolm käeindikaatorit: üks kuupäevaga ja teine kaks Päikese ja Kuu asendit ekliptika tasapinna suhtes. Kuu asendi indikaator võimaldas arvestada tema liikumise ebatasasustega, mis on tingitud asjaolust, et Maa satelliit liigub mitte ringikujuliselt, vaid elliptilisel orbiidil. Selleks kasutati geniaalset käigukasti, mis sisaldas kahte käiku, mille raskuskeskme nihkumine pöörlemistelje suhtes oli suurem.

Image
Image

Esipaneelil oli ka kuufaasi indikaatoriga mehhanism. Ümaras aknas näidati Kuu sfäärilist mudelit, mis oli pooleldi hõbetatud, pool must, näidates Kuu praegust faasi.

On seisukoht, et mehhanismil võiks olla viiteid kreeklase teada kõigile viiele planeedile (need on Merkuur, Veenus, Marss, Jupiter ja Saturn). Kuid selliste planeetide mehhanismide eest vastutavat ülekannet pole leitud. Samal ajal viitavad hiljuti avastatud pealdised, mis mainivad planeetide liikumatuid punkte, et Antikythera mehhanism võiks kirjeldada ka nende liikumist.

Lõpuks esiküljet katval õhukesel pronksplaadil oli parapegma - astronoomiline kalender, mis näitab üksikute tähtede ja tähtkujude tõusu ja seadmist ning mida tähistavad Kreeka tähed, mis vastavad samadele tähtedele sodiaagi skaalal.

Image
Image

Seega võiks seade näidata valgustite suhtelist positsiooni taevakeras konkreetsel kuupäeval, mida saaks praktikas rakendada astronoomide ja astroloogide töös, välistades keerukad ja vaevarikkad arvutused.

Tagaküljel oli kaks suurt ketast. Ülemisel kettal, mis oli viie pöörde ja igas harus 47 haruga spiraali kuju, oli Metoni tsükkel, mis sai nime Ateena astronoomi ja matemaatiku Metoni järgi, kes pakkus selle välja aastal 433 eKr. Seda kasutati kuukuu ja päikese-aasta kestuse kooskõlastamiseks lunisolaarses kalendris.

Nagu märkis 1. sajandi eKr Vana-Kreeka teadlane Kaksikud oma "Astronoomia elementides", ohverdasid kreeklased jumalatele oma esivanemate kommete kohaselt jumalaid ja seetõttu "peavad nad säilitama kokkuleppe Päikesega aastatel ning Kuuga päevades ja kuudes".

Image
Image

Tagapaneeli ülemisel kettal oli ka alamvalija, mis oli jagatud neljaks sektoriks, meenutades moodsa käekella teist ketast.

2008. aastal leidsid Antikythera mehhanismi uurimisprojekti juht Tony Freese ja tema kolleegid sellelt skaalalt 4 Panhellenici mängu - Isthmian, Olympic, Nemean ja Pythian - mängude ning Dodona mängude nimed. Olümpiaketas tuli integreerida olemasolevasse käigukasti, mis liigutas kursorit 1/4 pööret aastas.

See kinnitab, et Antikythera mehhanismi abil võiks arvutada astronoomiliste sündmustega (sealhulgas olümpia ja muude pühade mängudega) seotud usupühade kuupäevi ning ühtlasi parandada kalendreid, mis põhinevad Metooni tsüklil.

Image
Image

Selja allosas oli 223-osaline spiraalketas, mis näitas Sarose tsüklit. Saros, mille Babüloonia astronoomid võivad avastada, on periood, mille järel Päikese, Kuu ja Kuu orbiidi sõlmede taevasfääri suhtelise asendi kordumise tõttu korduvad päikese ja Kuu eclipses samas järjestuses. Saros hõlmab 223 sünodilist kuud, mis on umbes 18 aastat 11 päeva 8 tundi.

Sarose tsüklit kuvava skaala skaalal on sümbolid Σ kuuvarjutuste jaoks (ΣΕΛΗΝΗ, Kuu), sümbolid solar päikesevarjutuste jaoks (ΗΛΙΟΣ, päike) ja numbrid kreeka tähtedega, mis eeldatavalt tähistavad eclipses kuupäeva ja tundi. Oli võimalik tuvastada korrelatsioone tegelikult täheldatud varjutustega.

Väiksemas subdial kuvatakse "kolmekordne saros" või "Exceligmos tsükkel" (kreeka keeles ἐξέλιγμος), andes eklapiiruste kordumise aja tervete päevade kaupa. Selle valikuketta väli on jagatud kolmeks sektoriks: üks puhas ja kaks tunnimärgistusega (8 ja 16), mis tuleb lisada tsükli iga teise ja kolmanda saroosi jaoks, et saada eclipses aeg. See kinnitab, et seda vahendit oleks võinud kasutada kuu- ja võimalike päikesevarjutuste ennustamiseks.

Mehhanismi arvutis rekonstrueerimine
Mehhanismi arvutis rekonstrueerimine

Mehhanismi arvutis rekonstrueerimine

Antikythera mehhanism oli suletud puidust kasti, mille ustel olid pronksist tabletid, mis sisaldasid selle kasutamise astronoomiliste, mehaaniliste ja geograafiliste andmetega juhiseid. Huvitav on see, et tekstis esinevate kohanimede hulgas esineb ΙΣΠΑΝΙΑ (kreeka keeles Hispaania), mis on riigi vanim mainimine sel kujul, erinevalt Ibeeriast.

Tänu teadlaste pingutustele paljastab Antikythera mehhanism järk-järgult oma saladused, laiendades meie arusaamist iidse teaduse ja tehnoloogia võimalustest. 1974. aastal esitas Price oma artiklis "Kreeka käigud - kalendriarvuti BC" Antikythera mehhanismi teoreetilise mudeli, mille põhjal valmistasid esimese töömudeli Austraalia teadlane Allan George Bromley Sydney ülikoolist ja kellassepp Frank Percival. Mõni aasta hiljem kavandas Briti planetaariumi leiutaja John Gleave täpsema mudeli, mis järgis Price'i skeemi.

Suure panuse Antikythera mehhanismi uurimisse andis Londoni teadusmuuseumi ja Londoni Imperial College'i töötaja Michael Wright, kes 2002. aastal suutis seadme täieliku rekonstrueerimise uuesti luua ja 2007. aastal esitas selle modifitseeritud mudeli. Selgus, et Antikykeri mehhanism võimaldab simuleerida mitte ainult Päikese ja Kuu, vaid ka Merkuuri, Veenuse, Marsi, Jupiteri ja Saturni liikumist.

Image
Image

2016. aastal tutvustasid teadlased oma paljude aastate uurimistöö tulemusi. Seadme ülejäänud 82 fragmendil oli võimalik dešifreerida 2000 tähte, sealhulgas 500 sõna. Kuid teadlaste sõnul võib kirjeldus võtta 20 000 tähemärki. Nad rääkisid seadme eesmärgist, eriti 42 astronoomilise nähtuse kuupäevade kindlaksmääramisest. Lisaks pandi selles ennustamise funktsioonid, eelkõige määrati päikesevarjutuse värvus ja suurus ning sellest lähtuvalt tuulte tugevus merel (kreeklased pärisid selle veendumuse babüloonlastelt).

"See seade on lihtsalt erakordne, see on omamoodi," ütles Cardiffi ülikooli professor Mike Edmunds, kes juhib selle mehhanismi uurimist. "Selle disain on suurepärane ja astronoomia on täiesti täpne … Ajaloolise väärtuse osas pean seda mehhanismi Mona Lisast kallimaks."

Soovitatav: