2000 лет назад греки построили, возможно, первый в мире компьютер
data-testid=»article-title» class=»content—article-render__title-1g content—article-render__withIcons-3E» itemProp=»headline»>2000 лет назад греки построили, возможно, первый в мире компьютерВчераВчера128 минОглавление
Сможем ли мы когда-нибудь полностью понять, как это работает?
НА ДВОРЕ 72 год до нашей эры, и Римская республика уже взяла билет в один конец на пути к империи. Постоянно растущая средиземноморская держава втянута в очередной конфликт, и римский завоеватель Луций Луциний Лукулл зафрахтовал несколько кораблей, чтобы переправить домой богатства из недавно разграбленных регионов.
Хотя большинство кораблей в конце концов добрались до места назначения в порту Остия, расположенном к юго-западу от Рима, один греческий корабль, нагруженный драгоценностями, монетами, статуями, изделиями из стекла и бронзовыми шедеврами, так и не прибыл. Во время плавания по Эгейскому морю сильный шторм швыргул судно на скалистый берег острова Антикитера. В результате столкновения корпус корабля пятидюймовойтолщины был пробит, и судно погрузилось в воду на глубину более 30 метров, пока наконец не упёрлось в подводный склон у побережья острова.
Такова история — или, по крайней мере, одна из историй — того, как один из самых запутанных археологических объектов в мире, Антикитерский механизм, начал свое 2000-летнее пребывание на дне Эгейского моря. Выяснение происхождения механизма, включая загадку того, как и когда затонул корабль, — это только начало.
Впервые этот механизм, считающийся древним астрономическим календарём и одним из самых ранних прародителей современного компьютера, был извлечен на берег Антикитеры на рубеже XX века ныряльщиками за губками. С тех пор математики, часовщики, металлурги, астрофизики и подводные археологи пытаются разобраться в этой разрозненной, проржавевшей и сводящей с ума амальгаме шестеренок, штифтов и циферблатов.
На самом деле, устройство почти так же знаменито своей незавершенностью, как и сложностью. В настоящее время в Национальном археологическом музее в Афинах (Греция) имеется лишь треть механизма размером с коробку для обуви, состоящая из 82 фрагментов разного размера. Остальное было поглощено морем.
Более века спустя число открытий и споров вокруг одной из самых невероятных археологических находок в истории человечества только растёт.
ДРЕВНИЕ греки умели делать невозможное возможным. Некоторые из величайших натурфилософов Средиземноморья занимались электричеством, паровой энергией и даже исчислением — более чем за тысячелетие до того, как Научная революция закрепила эти идеи в фундаменте современной науки.
Несмотря на это, сложность антикитерского механизма потрясла исследователей.
Изготовленное с миллиметровой точностью, вероятно, с помощью древних инструментов, таких как вертикальные токарные станки и носовые сверла, устройство содержало десятки зубчатых колес, которые работали вместе в головокружительном режиме отображения астрономической информации.
Из сохранившихся фрагментов ученые узнали, что циферблат с ручным приводом на его передней стороне отслеживал движение Солнца, Луны и пяти других планет, известных в древности: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. На другой стороне устройства располагались ещё два круглых циферблата. Верхний циферблат компенсировал несоответствие периодов между лунным месяцем и солнечным годом, а нижний рассчитывал лунные и солнечные затмения. В нём даже был отдельный циферблат меньшего размера для обозначения спортивных событий, таких как Олимпийские игры.
Антикитерский механизм был, по сути, сложным небесным календарем и является замечательным свидетельством изощрённости древнегреческой астрономии. По сравнению с вавилонянами и египтянами греки поздно начали заниматься астрономией. Греческий философ VI века до н. э. Фалес Милетский положил начало многовековой традиции использования геометрии для понимания того, как светятся светила над головой. Со временем греки начали создавать всё более сложные геометрические модели космоса. В конце концов они отлили эти модели в бронзовую миниатюру с часовым механизмом.
Достичь такого уровня механической сложности было нелегко. Например, при наблюдении с Земли кажется, что Луна ускоряется, когда она ближе всего к планете, или в перигее, по сравнению с тем, когда она дальше всего от нее, или в апогее. Чтобы передать это неравномерное движение, создатели устройства использовали эпициклические шестерни (шестерни, установленные на другие шестерни), закрепленные на эксцентрической оси, содержащей механизм со штифтами и пазами, чтобы отобразить эту тонкую лунную аномалию.
И это только Луна.
Со временем соли и минералы, содержащиеся в морской воде, вступили в реакцию с медными элементами механизма, разъев его до неузнаваемости. LOUISA GOULIAMAKI/AFP via//Getty Images.Со временем соли и минералы, содержащиеся в морской воде, вступили в реакцию с медными элементами механизма, разъев его до неузнаваемости. LOUISA GOULIAMAKI/AFP via//Getty Images.
До открытия механизма археологи, изучающие древность, находили только шестерни от водяных и ветряных мельниц — грубые механические передачи, — объясняет Тони Фрит, почетный профессор Университетского колледжа Лондона и соучредитель (ныне не существующего) проекта по исследованию Антикитерского механизма. «Такие точные передачи… просто совершенно неизвестны в древнем мире».
Это свойство «вне времени» объясняет, почему устройство (к сожалению) заняло целый эпизод в сериале канала History «Древние пришельцы» и стало центральным макгаффином путешествия во времени в фильме «Индиана Джонс и циферблат судьбы» 2023 года. Даже знаменитый физик XX века Ричард Фейнман, хорошо знакомый с кажущимися невозможностями квантового мира, после посещения Национального археологического музея в Афинах назвал этот механизм «почти невозможным».
Этот анахронизм отчасти и привлёк Фрита к изучению механизма. 78-летний Фрит обладает практически энциклопедическими знаниями об Антикитерском механизме — его внутреннем устройстве, истории и многих людях, сыгравших в нем роль, — и говорит о гениальности этого устройства с жаром и серьёзностью.
Хотя Фрит получил степени по математике в Кембридже и Бристоле, он увлекся кино и большую часть своей карьеры посвятил работе над документальными фильмами и телевизионными спецвыпусками на самые разные темы — от жизни молодежи в Великобритании до натурального хозяйства в Африке к югу от Сахары.
В 2000 году один из коллег предположил, что Антикитерский механизм может стать идеальным объектом для нового документального фильма. Фрит был немедленно заинтригован и начал разрабатывать предложение. «Я подготовил предложение и отправился по телевизионным комиссиям, а они спросили: «Что там будет нового? — вспоминает он. — Но мы не могли предложить им новую историю».
Тогда Фрит начал изучать предыдущие исследования и наткнулся на основополагающую работу Дерека Дж. де Солла Прайса 1974 года «Шестерёнки греков», которая вновь открыла миру чудо Антикитерского механизма. Вскоре мимолетное увлечение Фрита переросло в полноценную научную одержимость.
«СТОЛЬ ТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА… ПРОСТО СОВЕРШЕННО НЕИЗВЕСТНА В ДРЕВНЕМ МИРЕ».
Прайс, умерший в 1983 году, был одним из пионеров современных исследований антикитерского механизма. Хотя он не был первым, кто осознал его сложность, он был одним из первых, кто по-настоящему понял глубокие последствия, заложенные в его проржавевших зубчатых колесах. Изучив устройство в Афинах в 1958 году, Прайс выступил с докладом на конференции Американской ассоциации содействия развитию науки в Вашингтоне и сравнил механизм с компьютером — новаторским изобретением того времени. Презентация произвела фурор в СМИ, а в одной из статей он сравнил открытие механизма с «открытием пирамиды и созданием атомной бомбы».
Прайс был не только защитником устройства. Он также сделал ряд важнейших открытий, в том числе то, что механизм отслеживал время в зависимости от движения небесных тел, и усилил теорию о том, что это был скорее компьютер или калькулятор, чем декоративный предмет.
Хотя Прайс в первую очередь стремился понять, как функционирует механизм, он также размышлял о его создателе и поддерживал предыдущие утверждения о том, что им мог быть Архимед.
Архимед родился в Сиракузах (Сицилия) около 287 года до н. э. и с ранних лет увлекся математикой. После обучения в Египте он вернулся в Сиракузы, где сделал поразительные открытия, включая вычисление числа «пи», изобретение винта Архимеда (который до сих пор используется для орошения сельскохозяйственных культур) и основополагающие законы гидростатики. Возможно, он также создал ряд видов оружия — в одном из сообщений описывается гигантский коготь, который мог поднимать корабли из воды, а в другом — зеркальный луч смерти, который использовал солнечный свет, чтобы сжигать корабли захватчиков, — но этой изобретательности оказалось недостаточно, чтобы спасти Сиракузы от осады римлян в 212 году до нашей эры.
Архимед не выжил в битве, но некоторые свидетельства указывают на то, что его механические сфаеры, или сферы, все же уцелели. Римский государственный деятель Цицерон в своем трактате «О республике», написанном в 52 году до н. э., рассказывает, что после битвы римский проконсул и новоиспеченный завоеватель Сиракуз Марк Клавдий Марцелл похитил одно из астрономических творений Архимеда. Этот предмет, похожий на глобус, определял движения солнца и луны, а также пяти планет, которые греческие астрономы называли «странниками».
Хотя описание Цицерона не полностью соответствует антикитерскому механизму, это краткое упоминание о давно утраченной сиракузской добыче Марцелла подтверждает теорию о том, что Архимед обладал механическим ноу-хау для воспроизведения движения нашей Солнечной системы. «Знаменитый сицилиец [Архимед] был наделен большим гением, чем можно представить себе, чтобы обладал человек», — пишет Цицерон, цитируя ученого Филуса, который якобы видел устройство в действии после осады.
Фрит, в свою очередь, согласен с тем, что, скорее всего, знаменитый греческий философ сыграл определенную роль в создании механизма. «Антикитерский механизм настолько умен, настолько изобретателен и настолько необычен, — говорит он, — что в его создании должен был участвовать кто-то вроде Архимеда, который обладал сильным математическим и астрономическим образованием».
Репродукция Антикитерского механизма, созданная австралийским инженером Ником Андронисом.Репродукция Антикитерского механизма, созданная австралийским инженером Ником Андронисом.
Ученые не смогли точно определить, когда именно был создан этот механизм, но большинство из них относят его строительство к III-I векам до н. э. — после смерти Архимеда, но за несколько десятилетий до того, как он был утерян в море.
Он может быть копией архимедова оригинала, а может содержать варианты, созданные другими астрономами той эпохи, такими как Аполлоний Пергский, Гиппарх Никейский или Посидоний Родосский, изобретатель, чья работа описана в другом трактате Цицерона. «Как только они построили Парфенон, все стали его копировать, — говорит Фрит. — Маленькие копии Парфенона есть по всему греческому миру».
Независимо от того, кто его создал, Фрит говорит, что выставленный сегодня механизм, скорее всего, не был первым проектом и что целая родословная таких устройств могла существовать по всему Средиземноморью. Для великого ученого было бы практически невозможно сесть и разработать механизм с нуля, не сделав сначала более простые устройства, объясняет Фрит. «Но у нас их нет».
Ученым редко нравится работать с выборкой размером в один экземпляр, но другого механизма — или хотя бы его более ранней итерации — найти не удалось. Прогулявшись по Национальному археологическому музею Афин, вы увидите залы, заполненные статуями, вазами и другими сокровищами древнего мира. Но вы найдете только один Антикитерский механизм — во всяком случае, треть от него.
БРЕНДАН Фоли вырос на побережье Массачусетса, и самые ранние его воспоминания были связаны с океаном. Его увлечение морем сопровождало его в средней школе, где он впервые научился плавать с маской и трубкой, и в колледже, где он открыл для себя развивающуюся область подводной археологии. Он был просто очарован.
Во время учёбы в университете Нью-Гэмпшира Фоули исследовал свои первые затонувшие корабли в реке Пискатакуа — приливной реке, которая образует границу между Нью-Гэмпширом и Мэном. Он получил степень магистра в области морской истории в университете Тафтса под Бостоном и морской археологии в Саутгемптонском университете в Великобритании, где его первые занятия по подводной археологии начались с раздела об антикитерском затонувшем корабле. «Это был тот самый объект, который всех насторожил… под водой есть действительно интересные вещи», — вспоминает Фоули. Затем последовали докторская степень по истории и археологии технологий в Массачусетском технологическом институте и погружения на банке Скерки в Средиземном море, известном месте археологических раскопок, в Институте исследований океанографа Боба Балларда.
В конце концов он попал в Лабораторию глубоководных погружений Вудс-Хольского океанографического института (WHOI). Эта работа привела Фоули в Эгейское море, где он с помощью набора высокотехнологичных приборов обследовал около 40 затонувших древних кораблей, в том числе знаменитое место кораблекрушения у Антикитера.
56-летний Фоули, который сейчас преподает в Лундском университете в Швеции, провёл шесть лет из почти двух десятилетий своей работы в WHOI, исследуя затонувший корабль «Антикитера» с помощью современного оборудования и автоматизированных подводных аппаратов. Он и его коллеги принадлежат к длинной череде дайверов, включая французского океанографа Жака Кусто, которые посещали это место.
Весной 1900 года группа заблудившихся ныряльщиков за губками впервые наткнулась на корабль, укрывшись на острове Антикитер во время шторма. Когда шторм утих, дайверы, у которых был один латунный водолазный шлем, прикрепленный к кораблю веревками, начали бороздить воды вдоль восточного края острова. Один из дайверов, Элиас Стадиатис, резко потянул за веревку. Когда он поднялся на поверхность, Стадиатис в бешенстве описал сцену резни — гниющие трупы женщин и лошадей, разбросанные по морскому дну. Капитан корабля, Димитриос Контос, спустился вниз, чтобы увидеть всё своими глазами.
Один из водолазов — в большинстве случаев говорят о Контосе — позже всплыл на поверхность с бронзовой рукой, частью утраченного шедевра античности. Совершенно случайно эти дайверы обнаружили богатейший в мире затонувший корабль и стали первыми в истории подводными археологами.
Когда спустя несколько месяцев дайверы, теперь уже нанятые греческим правительством, вернулись на место, раскопки оказались делом нелёгким. Эта часть Эгейского моря часто подвергалась осаде бурных волн. Яростные штормы были обычным явлением, и затонувшее судно осело под углом 45 градусов, в опасной близости от тех же скалистых утесов, которые, вероятно, положили конец его путешествию за два тысячелетия до этого. Спустя 300 лет после кораблекрушения обвал еще больше укрепил судно.
Водолазы извлекли из Антикитеры множество сокровищ, включая бронзовые и мраморные статуи, мебель, ювелирные украшения, изделия из стекла и керамики.Водолазы извлекли из Антикитеры множество сокровищ, включая бронзовые и мраморные статуи, мебель, ювелирные украшения, изделия из стекла и керамики.
Но даже в таких сложных условиях дайверы извлекли из воды десятки контейнеров, называемых амфорами, которые Фоули называет 55-галлонными бочками древнего мира, а также кувшины для духов, стеклянные чаши, драгоценности, монеты и множество «трупов», оказавшихся не такими уж страшными бронзовыми и мраморными статуями. Фоули объясняет, что дайверы могли находиться под водой только около 10 минут и, скорее всего, проводили на морском дне всего по несколько минут. Водолазы работали с примитивным по сегодняшним меркам снаряжением, но все же как-то приспособили скульптуры, чтобы их можно было достать из глубины. «То, что они делали, было почти сверхчеловеческим», — говорит он.
Воспоминания Фоули о погружениях на острове Антикитера — он посещал это место и прилегающие к нему воды один или два раза в год с 2011 по 2017 год и подсчитал, что провел под волнами около 87 часов — содержат две противоположные истины об Эгейском море: это одна из самых красивых морских сред в мире и очень сложная для изучения.
Во время экспедиции в сентябре 2014 года Фоули и его коллеги — специалисты из Эфората подводных древностей Министерства культуры и спорта Греции (EUA) и австралийского Центра полевой робототехники — планировали провести неделю, составляя карту затонувшего судна с помощью автономных подводных аппаратов (AUV). Кроме того, команда дайверов, вооруженных дыхательными аппаратами и металлоискателями, была готова просканировать морское дно в поисках древних артефактов. Затем они представят на суд общественности сверхмощное водолазное снаряжение под названием экзокостюм, представляющее собой нечто среднее между костюмом Железного человека Тони Старка и Человеком Мишлен, в который водолазы смогут забраться и исследовать глубины, слишком глубокие для акваланга.
Фоули и его команде удалось провести всего четыре дня в подводном плавании и дважды воспользоваться луковицеобразным экзокостюмом, прежде чем небо потемнело и подул сильный ветер.
Несмотря на то, что непогода нарушила их планы, они все же смогли составить карту затонувшего корабля с разрешением три миллиметра и извлекли впечатляющую коллекцию артефактов. Во время последующих погружений он и его команда обнаружили ещё больше скульптур, загадочное 100-килограммовое свинцовое оружие, известное как «дельфин», и почти полный человеческий скелет.
Фоули вспоминает, как в особенно штормовой день во время экспедиции 2014 года он с трепетом наблюдал за тем, как волны бьются о берег вблизи места кораблекрушения: «Это дало мне очень хорошее представление о том, какими могли быть условия ночью или днем, когда затонул этот корабль».
Антикитера находится к северо-западу от крупнейшего греческого острова Крит и омывается Средиземным и Эгейским морями.Антикитера находится к северо-западу от крупнейшего греческого острова Крит и омывается Средиземным и Эгейским морями.
На протяжении десятилетий специалисты пытались выяснить, что же именно произошло с этим кораблем много веков назад. Хотя некоторые детали меняются в различных рассказах о роковом путешествии корабля, конечный результат остается неизменным: в какой-то момент в середине первого века до нашей эры Антикитерский механизм погрузился в солёные отложения Эгейского моря.
В течение двух тысячелетий механизм лежал нетронутым в своей водной гробнице на глубине более 30 метров под волнами, пока время медленно текло, давая дорогу рождению империй, падению в Темные века, возвышению теократических королевств, основанию национальных государств и приходу современной науки.
Удивительно, что механизм вообще выжил, учитывая условия, в которых он находился в океане. «Если вы зайдете во многие археологические музеи Европы, то увидите, что все сказочные бронзовые скульптуры в основном происходят с затонувших кораблей или из мест, находящихся под водой, — объясняет Фоули. — Во времена античности бронза ценилась очень дорого. А поскольку она была податливой, ее можно было легко использовать повторно. Можно сделать статую греческого бога, но когда эта религия выйдет из моды… её можно переплавить и отлить церковные колокола или стволы артиллерийских орудий».
Но 2000 лет под водой не пошли антикитерскому механизму на пользу. Морская вода, насыщенная солями и другими химическими соединениями, вступила в реакцию с большим количеством меди в бронзовом механизме, медленно разъедая его и заменяя зеленоватым камнем, известным как атакамит. Со временем между зубчатыми колесами накопились ил и песок, которые в итоге превратились в куски бугристой породы. Найденные среди фрагментов кусочки дерева указывают на то, что механизм был заключен в богато украшенную деревянную раму.
Спустя два тысячелетия механизм превратился в нечто неузнаваемое по сравнению с его замысловатым происхождением — и в нечто гораздо более хрупкое.
ДАЖЕ после того, как водолазы подняли неприметное нагромождение покрытых балянусами шестерёнок, уникальность механизма не сразу стала очевидной.
В мае 1902 года Спиридон Стаис, политик с близлежащего острова Китера, рассказал своему двоюродному брату Валериосу, тогдашнему директору Национального археологического музея в Афинах, о ряде странных шестеренок, встроенных в один из найденных предметов. В течение четырёх лет эксперты предполагали, что, возможно, это астролябия — впечатляющий, но относительно известный астрономический прибор, который помогал морякам ориентироваться по положению звезд. Только в 1906 году немецкий классик Альберт Рем выдвинул свою теорию о том, что объект был чем-то большим.
Филолог по образованию, изучавший древние языки, Рем стремился получить всестороннее образование в области археологии и начал работать эпиграфом, подробно описывая письменные надписи на раскопках в Милете. Услышав подробности о загадочном греческом устройстве, найденном в Антикитере, интерес Рема к астрономии потянул его в Афины, чтобы самому проанализировать этот объект.
Опираясь только на собственные наблюдения и несколько ранних фотографий, Рем выяснил, что в механизме использовалась эпициклическая передача (перекрывающиеся шестерни). Он также предположил, что устройство должно было отслеживать движение солнца по зодиакальным созвездиям, обнаружив на одном из фрагментов слово «Пахон» — девятый месяц древнеегипетского календаря. «Он был первым, кто предположил, что это была астрономическая вычислительная машина», — говорит Фрит. Несмотря на замечательные открытия Рема, Национальный археологический музей в Афинах продолжал хранить механизм в запасниках.
Так было до тех пор, пока на него не наткнулся английский физик Дерек де Солла Прайс. Вдохновленный работой Рема и нескольких греческих экспертов, Прайс начал изучать артефакт в 1950-х годах — в то время фрагменты механизма хранились в коробках из-под сигар. Прайс, греческий физик Хараламбос Каракалос и жена Каракалоса, Эмилия, стали первой командой, которая сделала рентгеновский снимок Антикитерского механизма.
Исследователи используют рентгеновскую технологию, чтобы определить и прочитать надписи на различных циферблатах механизма, воспроизведенные Андронисом.Исследователи используют рентгеновскую технологию, чтобы определить и прочитать надписи на различных циферблатах механизма, воспроизведенные Андронисом.
Наконец-то сумев заглянуть под хрупкие внешние слои механизма, Прайс и его коллеги обнаружили, что некоторые из задних шестеренок фрагмента А, самого большого из 82 фрагментов, можно использовать для расчета среднего положения Луны относительно звезд. Эта формула, известная как Метонов цикл в честь афинского астронома V века до нашей эры Метона, объясняет 19-летний период, в течение которого лунные фазы повторяются в одну и ту же дату солнечного года.
Прайс опубликовал многие из своих открытий в знаменитой книге «Шестеренки от греков». Наконец, после десятилетий коллективных исследований эксперты начали собирать воедино одну из величайших мировых загадок. «Рем обнаружил эти циклы в надписях, а Прайс — в зубчатых передачах», — говорит Фрит.
Хотя Прайс успешно определил, что передний циферблат устройства отслеживает, по крайней мере, движение солнца и луны, он неверно предположил, как работает зубчатая передача. И несмотря на его попытки расшифровать обратную сторону циферблата, она так и осталась загадкой, поскольку несколько шестеренок, особенно в верхней части устройства, полностью отсутствовали.
К середине 1970-х годов Национальный археологический музей в Афинах выставил три основных фрагмента механизма на постоянное обозрение, чтобы с ними могли ознакомиться люди не только из академических кругов. Посетив музей много лет спустя, автор научной фантастики Артур К. Кларк отметил, что «если бы проницательность греков соответствовала их изобретательности… мы бы не просто ковырялись на Луне, а достигли бы ближайших звезд».
Дальнейшие исследования Майкла Т. Райта, в то время куратора лондонского Музея науки, и покойного Аллана Бромли, историка вычислительной техники, включали новые снимки, сделанные в начале 90-х годов с помощью линейной томографии, которая давала информацию о глубине, а не просто беспорядок шестеренок, накладывающихся друг на друга, как на предыдущих рентгеновских снимках Прайса. Вооружившись этими новыми изображениями, Райт решил, как с помощью слегка эксцентричной зубчатой передачи можно было воссоздать переменное движение Луны, используя устройство «штырь и паз» — от этой идеи он позже отказался, поскольку она противоречила существующим исследованиям. Постепенно он начал собирать воедино тайну обратной стороны устройства, заполняя недостающие части верхней зубчатой передачи.
Примерно в это же время Фрит начал свое собственное глубокое погружение в историю Антикитерского механизма. Он прочитал книгу Прайса, но скептически отнесся ко многим выводам автора и не смог почерпнуть ничего нового, поскольку сканы фрагментов было трудно достать.
Поэтому в начале 2000-х годов Фрит и его коллега Майк Г. Эдмундс, астрофизик и эксперт по межзвездной пыли из Университета Кардиффа в Уэльсе, решили снова попытаться просканировать механизм. Только на этот раз Фрит и Эдмундс вместе с командой местных экспертов и международных ученых остановили свой выбор на рентгеновской томографии высокого разрешения. Этот метод позволит создать серию срезов изображения с разрешением 40 микрон, которые эксперты смогут перелистывать, как страницы в книге. Теперь им предстояло убедить греческое правительство предоставить им доступ к этому механизму.
После нескольких лет переговоров коллега Фрита, греческий физик-космист Ксенофон Мусас, убедил заместителя министра культуры Греции согласиться на новый набор сканов, и в октябре 2005 года британская компания X-Tek Systems, специализирующаяся на создании изображений, отправила свой восьмитонный рентгеновский аппарат, построенный на заказ и прозванный «Бегущим по лезвию», в Национальный музей в Афинах. Процесс сканирования занял около двух с половиной недель, и это была «нелёгкая поездка», — говорит Фрит. Они едва смогли протиснуться в двери музея, а затем машина сломалась во время сканирования. Пришлось вызывать техников для ремонта на месте.
Команда также сотрудничала с Hewlett-Packard, чтобы выполнить другую технику визуализации, известную как трансформация отражения, которая использует различные источники света для получения изысканных деталей поверхности объекта. По словам Фрита, аппарат выглядел как большой купол, усыпанный фонариками, а различные экспозиции позволяли исследователям манипулировать различными условиями освещения на компьютере, чтобы выявить ранее скрытые надписи. Когда эти два набора данных были готовы к анализу, на горизонте замаячили новые открытия.
Фрит и его коллеги начали анализировать результаты и обратили внимание на то, что он назвал отметками шкалы, расположенной на задней стороне нижнего циферблата. Он заметил, что тонкие линии делят спираль на участки, и многие из этих участков содержат надписи, или глифы. Если бы ему удалось как-то определить количество этих шкал и число спиралей, которые они образуют, он смог бы определить астрономическое назначение этого нижнего циферблата. В конце концов он подсчитал, что здесь должно было быть от 220 до 225 делений шкалы, что поразило его, учитывая историческое и астрономическое значение числа 223.
Цикл Сароса, вавилонское открытие, определяющее относительное время и положение лунного или солнечного затмения, содержит 223 лунных месяца. В механизме был не только календарь, используемый для расчета лунных и солнечных затмений, но и меньший циферблат в цикле Сароса, известный как Exeligmos, который указывал пользователю, нужно ли добавить ноль, восемь или 16 часов к времени предсказания затмения. В 2006 году в журнале Nature они опубликовали результаты, подробно описывающие тонкости работы этих циферблатов для отслеживания затмений, а также подтверждение работы устройства Райта с булавками и прорезями.
Шесть лет спустя Фрит наконец снял долгожданный документальный фильм «Первый в мире компьютер» и вдохновил новое поколение энтузиастов на изучение механического гения Древней Греции.
С тех пор Фрит и его коллеги описали природу олимпийских циферблатов и предоставили дополнительные доказательства того, что Антикитерский механизм также отслеживал движение планет с помощью эпициклической передачи, основываясь на описаниях периодов Венеры и Сатурна, начертанных на механизме. А в статье, опубликованной в 2021 году в журнале Scientific Reports, исследователи предложили наиболее полную картину Антикитерского механизма.
Но через два года после последних открытий Фрита механизм снова стал предметом споров.
ГРЭМ ВОАН помнит тот самый момент, когда он решил изучить Антикитерский механизм. Он ехал на поезде из Ливерпуля в Глазго, где последние 30 лет работал профессором астрофизики в университете Глазго. В том семестре 61-летний Воан преподавал статистическую астрономию, и ему нужно было разработать серию тестовых вопросов. «Написание экзаменационных вопросов по статистической астрономии — это пытка, — говорит Воан. — Я ломаю голову, как придумать вопрос для экзамена, а потом думаю: "Подождите минутку"».
Этот момент профессорского вдохновения пришел из маловероятного места. Ранее в том же поезде Воан отправил коллеге электронное письмо, в котором рассказал о своих мыслях по поводу интригующей статьи 2020 года, посвященной Антикитерскому механизму. Эксперты долгое время считали, что один из его древних зубцов содержит 365 отверстий, возможно, представляющих солнечный календарь, но новое исследование утверждало, что в зубце было что-то ближе к 354 отверстиям, что больше соответствовало лунному календарю.
Воан вспоминает, что он начал думать о том, чтобы превратить это в экзаменационный вопрос, но «это было слишком сложно». Вместо того чтобы отказаться от этой затеи, у него появилась другая идея. «Думаю, я лучше отвечу на этот вопрос сам».
Поскольку найдена только одна треть устройства и нет второго примера для сравнения, многие прорывы происходят благодаря экстраполяции неизвестного. Но Воан не боится неопределенности.
Получив образование радиоастронома, Воан регулярно использует статистику, чтобы вычленить известное из неизвестного или хотя бы приблизиться к нему. Этот метод Воан часто использовал при работе с Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) во время ее многолетней охоты за гравитационными волнами, которые представляют собой рябь в пространстве-времени, возникающую из-за ускорения объектов в гравитационном поле. «Одна из проблем радиоастрономии заключается в том, что у вас есть неполная информация об источнике излучения, которое вы обнаруживаете — вы, вероятно, видите, к чему все идет, — говорит Воан, смеясь. — На самом деле вы просто можете определить некоторые пространственные частоты», или скорость, с которой эти пульсации пространства-времени повторяются на определенном расстоянии.
Радиоастрономическая интерферометрия собирает данные с изображений, чтобы попытаться понять гравитационные волны и определить их происхождение. Астрономы используют байесовскую статистику, чтобы помочь сформировать реконструкцию снимков с неполной информацией о пространственной частоте.
Байесовская статистика, по словам Воана, использует параметры задачи, чтобы создать то, что он называет «сгустком вероятности», в котором с наибольшей вероятностью находится истина. Эта область определяется как наблюдаемыми данными, например количеством отверстий на фрагменте шестерни, так и предположениями, сделанными относительно этих данных. Эти предположения — например, что количество отверстий на шестеренке не является отрицательным числом или нулем, потому что, очевидно, сами отверстия существуют — обеспечивают ограничения, которые помогают экспертам приблизиться к «шару» истины. Продолжайте добавлять предположения, и этот шар вероятности сузится. Воан решил, что может применить этот же статистический метод к Антикитерскому механизму.
Другие свидетельства указывают на то, что за календарным кольцом Антикитерского механизма скрывается пластина, основанная на египетском календаре с 365 днями, который изображает солнечный год. (Это, конечно, исключает нововведение второго века до нашей эры — добавление високосного дня каждые четыре года, но это было близкое приближение к реальности земной орбиты).
Но поскольку пластина неполная, невозможно с уверенностью сказать, сколько отверстий было на ней на самом деле. Поэтому Воан и его коллега Джозеф Бейли использовали байесовскую статистику, чтобы определить, сколько отверстий, скорее всего, существовало, экстраполируя данные на 80 или около того оставшихся отверстий. «Наши предположения были просты, — говорит Воан. — Изначально это кольцо было точной окружностью, и первоначально в нем были равномерно расположенные отверстия по окружности». Затем они с Бейли предположили, что оно было раздроблено случайным образом, и эти фрагменты остались в плоскости. Они ввели известные данные в компьютерный алгоритм и запустили его в работу.
Расчеты Воана показали, что вероятность того, что кольцо содержит 354 отверстия, в 299 раз выше, чем вероятность того, что оно содержит 360 отверстий, что представляет собой другую широко распространенную древнюю календарную систему. Более того, вероятность того, что в кольце было 354 отверстия, была гораздо выше, чем вероятность того, что в нем было 365 отверстий, как ранее утверждали другие ученые. Воан и Бэйли опубликовали свои результаты в журнале The Horological Journal в июле 2024 года. Если они верны, то это исследование может перевернуть некоторые основополагающие представления о самом устройстве.
Их статья вызвала споры в среде исследователей Антикитеры. Через несколько дней после публикации статьи Фрит заявил в интервью The New York Times, что полученные результаты «просто неверны», ссылаясь на существование другого, более точного лунного календаря внутри устройства. «Честно говоря, невозможно, чтобы в механизм был встроен грубый лунный календарь», — говорит Фрит.
Воан признает, что он не является экспертом по антикитерскому механизму, но в своих расчетах он уверен. Конечно, говорит он, не исключено, что его исходные предположения были неверными: например, отверстия могли быть расположены неравномерно, что изменило бы результат. В противном случае, «если наблюдения достаточно сильны и ограничены… наблюдения приведут вас к истине, — говорит Воан. — Даже если они тащат вас туда пинками и криками».
Хотя он так и не сформулировал свой вопрос для экзамена, вдохновленный древнегреческим языком, Воан удивляется тому, насколько схож научный метод, даже когда он растягивается на тысячелетия. Сегодня ученые постоянно разрабатывают новые модели Вселенной, постоянно обновляя новейшие представления о космосе. То же самое можно сказать и о древних греках, которые первоначально поместили итог греческой астрономии в коробку размером с тостер. «Им приходилось реализовывать [свою модель] механически, в то время как… у нас есть другие полезные инструменты, например компьютеры, — говорит Воан, — но это модель. Это та же самая идея».
Как Антикитерский механизм запечатлел в миниатюре понимание древнего мира о космосе, так и столетние исследования его работы воплощают в себе лучшие достижения науки — циклический процесс теорий, испытаний, дебатов и открытий, пронизывающий человеческий опыт с тех пор, как первые астрономы взглянули на ночное небо.
Но исследование космоса человеком — это путешествие без конца, и если мы не найдем еще один проржавевший механизм, то вряд ли когда-нибудь поймем масштабы механических чудес Антикитерского механизма, его древнее происхождение или многочисленные возможности его использования.
«Он постоянно подбрасывает интересные и неожиданные вещи, — говорит Фрит. — Это замечательная головоломка».
© Перевод с английского Александра Жабского.
Приходите на мой канал ещё — к нашему общему удовольствию! Комментируйте публикации, лайкайте, воспроизводите на своих страницах в соцсетях!
Теперь вы можете одонатить тут мой труд любой приемлемой для вас суммой.