Profesor Xenophon Moussos mówił na festiwalu Science 0+ o tym, czym jest tak zwany „mechanizm z Antykithiry”, swego rodzaju pierwszym komputerem ludzkości, ujawnił tajemniczą postać jego twórcy i wyjaśnił, dlaczego starożytni Grecy go potrzebowali.
Jedno z najbardziej niesamowitych odkryć w historii archeologii i historii starożytnej Grecji miało miejsce na początku XX wieku, w 1901 roku, kiedy to nurkowie odkryli szkielet starożytnego rzymskiego statku u wybrzeży wyspy Antikythera. W ładowni statku odkryli niezwykłe urządzenie mechaniczne, składające się z kilkudziesięciu kół zębatych i tarcz, które nazwano „mechanizmem z Antykithiry”.
Dokładna funkcja tego urządzenia pozostaje przedmiotem kontrowersji wśród naukowców, ale większość historyków zakłada, że ten starożytny grecki „gadżet” był pierwszym w historii „komputerem”, maszyną liczącą, której właściciele używali do określania pozycji planet na niebie i innych obliczeń astronomicznych.
Profesor Xenophon Moussos, fizyk z Uniwersytetu Ateńskiego, który badał tę maszynę od kilkudziesięciu lat, opowiedział o jej tajemnicach w wykładzie, który wygłosił na październikowym festiwalu Science 0+ na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym im. M. V. Lomonosov.
Przestrzeń mechaniczna
„Od wielu lat zastanawiamy się z moimi studentami, jak starożytni ludzie, nie posiadający narzędzi i wiedzy, mogli tworzyć takie„ kosmiczne”maszyny, mechaniczną miniaturową kopię przestrzeni. A teraz wydaje mi się, że w końcu znaleźliśmy odpowiedzi na wszystkie te pytania”- mówi naukowiec.
Według Moussosa, pomysł, jak i dlaczego można stworzyć taką maszynę, symulując i obliczając ruch planet na niebie, przyszedł mu do głowy w momencie, gdy czytał jedno z dzieł Arystotelesa, w którym opisał upadek meteorytu. Ten fragment, jak zauważa profesor, skłonił go do myślenia, że Stagiryt i inni starożytni Grecy dobrze rozumieli, że kosmos składa się ze zwykłej materii, takiej samej jak skały Ziemi, a nie z jakichś efemerycznych substancji, o których pisali niektórzy filozofowie.
„Meteoryty, jak napisał Arystoteles, są„ gorącymi kamieniami”, które, jak przypuszczał, mogą tworzyć gwiazdy, które również składają się z gorących gazów. Co więcej, zrozumieli, że ciężkie atomy dążą do środka. Takie stwierdzenie dało mi do myślenia - jak mogli to wiedzieć starożytni Grecy, którzy nie znali fizyki i chemii?”- kontynuuje Moussos.
Film promocyjny:
Według fizyka spadające meteoryty, takie jak katastrofa w Czelabińsku, skłoniły starożytnych Greków i przedstawicieli innych starożytnych ludów do zastanowienia się, co dzieje się na niebie, jak wpływają one na życie „ziemskie” i jak można badać procesy kosmiczne. Mechanizm z Antykithiry jest końcowym rezultatem tego procesu eksploracji kosmosu.
„Kiedy ludzie dopiero zaczynali uprawiać ziemię, stało się dla nich jasne, że potrzebny jest do tego kalendarz - jeden z tych kalendarzy został znaleziony wraz z mechanizmem z Antykithiry we wraku statku. A główną cechą wszystkich kalendarzy jest to, że nie można ich opracować bez zrozumienia, że zachowania przyrody można opisać metodami matematycznymi, prawami fizyki”- wyjaśnia grecki fizyk.
Te prawa, które starożytni Grecy używali do stworzenia mechanizmu z Antykithiry, jak niedawno odkryli naukowcy, zostały zapisane bezpośrednio na samym mechanizmie, na jego tylnej okładce i na samych elementach „superkomputera”, jak to urządzenie nazywa Moussos. Według niego ta „instrukcja obsługi” pozwoliła mu i innym greckim naukowcom zrozumieć, jak to urządzenie zostało zaprojektowane, jak działało i dlaczego było potrzebne.
Geometria sfer niebieskich
Jak wyjaśnia Mussos, cała zasada działania tego urządzenia została oparta na głównym odkryciu astronomicznym starożytnych Greków - że wszystkie zjawiska kosmiczne związane z ruchem obiektów w Układzie Słonecznym są okresowe i symetryczne.
„Inskrypcje, które odkryliśmy w czerwcu tego roku, wyraźnie wskazują, że starożytni Grecy rozumieli okresową naturę zaćmień Księżyca i Słońca, rozumieli, jak zmieniają się fazy księżyca, okresowość ruchu Wenus, Saturna i innych planet” - wyjaśnia Mousos.
Powiedział, że te same zapisy dały nam pierwsze konkretne wskazówki na temat tego, kto był właścicielem i twórcą tego „komputera”. Jak sugeruje grecki fizyk, opierając się na opisach podobnych urządzeń w różnych kronikach i notatkach z tamtego czasu, był on bardzo specyficzną osobą mieszkającą w Syrakuzach.
„Wiemy, że Archimedes stworzył dwa podobne mechanizmy, które współcześni nazywali„ sferami”. Były to automaty, których zasady zostały dobrze opisane w kronikach i zostały ułożone w podobny sposób, jak mechanizm z Antykithiry. W rzeczywistości zarówno te sfery, jak i nasz „superkomputer” są kontynuacją tych prymitywnych struktur astronomicznych, takich jak Stonehenge, które zostały zbudowane przez ludzi w starożytności”- zauważył naukowiec.
Przed przestudiowaniem mechanizmu z Antykithiry, jak wyjaśnił Mussos w wywiadzie dla RIA Novosti, nikt nie wierzył, że takie urządzenia rzeczywiście istnieją, aw rzeczywistości ten „kalkulator” okazał się znacznie bardziej skomplikowany niż te sfery Archimedesa opisane przez Herona Aleksandria, kolejny wielki inżynier starożytności.
Dowód, że Archimedes był zaangażowany w produkcję lub przynajmniej projekt mechanizmu z Antykithiry, zdaniem fizyka, to dwie rzeczy:
Pierwszym dowodem jest to, że mechanizm z Antykithiry obejmował narzędzia do obliczania odległości od Słońca do planet, w oparciu o te same zasady, które wymyślił Archimedes, mierząc czas, jaki planety spędzają podróżując z jednego skrajnego punktu do drugiego.
Po drugie, przewidywania zaćmień zapisane na urządzeniu pomogły Moussosowi i jego współpracownikom zrozumieć, kiedy i gdzie powstał ten „superkomputer”. Z ich obliczeń wynika, że twórca mechanizmu z Antykithiry mieszkał w Syrakuzach między 212 a 180 rokiem pne, kilka lat przed śmiercią Archimedesa i 30 lat po jego śmierci.
W związku z tym „Stephen Jobs” starożytności to albo sam Archimedes, albo jego uczniowie. Wersja urządzenia, które znaleziono u wybrzeży Antykithiry, według Mussosa, została zmontowana znacznie później na wschodzie Hellady według schematów Archimedesa. Tym miejscem, jego zdaniem, jest wyspa Rodos, której metalurdzy w starożytności uważani byli za najlepszych na świecie.
Niedawno archeolodzy ogłosili, że w pobliżu wraku statku udało im się znaleźć ciało jednego z domniemanych członków jego załogi. Musso uważa, że nawet jeśli naukowcy mogą wyodrębnić DNA z tych kości, jest mało prawdopodobne, abyśmy wiedzieli dokładnie, gdzie powstał mechanizm i kto go stworzył.
„Nie jest wcale konieczne, abyśmy znaleźli twórcę tego urządzenia za pomocą DNA, ale w każdym razie będziemy w stanie ujawnić tajemnicę, kim byli pasażerowie lub członkowie załogi zatopionego statku. Jeśli dopisze nam szczęście, po składzie izotopowym jego zębów dowiemy się, gdzie urodził się i wychował ich właściciel - wyjaśnił naukowiec.
Astrofizyka starożytności
Według Moussosa mechanizm z Antykithiry był niezwykle dokładny jak na swoje czasy. Na przykład wziął pod uwagę obecność lat przestępnych w kalendarzu, umożliwił obliczenie ruchu księżyca, biorąc pod uwagę fakt, że prędkość jego ruchu jest niestabilna i zmienia się, gdy oddala się i zbliża do Ziemi, mimo że starożytni Grecy nie znali praw Keplera.
Fizyk mówi, że koła zębate tego mechanizmu, które określały prędkość ruchu planet, zostały zbudowane w taki sposób, że w rzeczywistości obliczały tak zwany szereg Fouriera i obliczały funkcje sferyczne, które są dziś używane do poważnych obliczeń astronomicznych.
Z drugiej strony nie myślcie, że ten „superkomputer” był doskonały - został zbudowany w oparciu o geocentryczny model kosmosu opracowany przez Klaudiusza Ptolemeusza i dlatego Mechanizm z Antykithiry musiał sobie radzić z typowymi problemami związanymi z taką interpretacją urządzenia Oycumene.
Główny problem z ptolemejskim modelem Układu Słonecznego polega na tym, że słabo opisuje on, dlaczego planety, jeśli poruszają się wokół Ziemi, okresowo gwałtownie zmieniają prędkość i zaczynają się cofać. Ptolemeusz i jego zwolennicy sugerowali, że wynika to z faktu, że planety poruszają się nie w jednym, ale w dwóch kręgach.
Pierwszy, największy z nich, nazywa się deferentem, a Ziemia znajduje się w jego centrum. Zgodnie z tym szacunkiem wokół Ziemi nie krąży żadna planeta, ale epicykl - mały okrąg, wzdłuż którego faktycznie krąży ciało niebieskie. Taka „matrioszka” z orbit dobrze tłumaczyła ruch planet w starożytności, jednak w późnym średniowieczu jej przewidywania zaczęły mocno odbiegać od rzeczywistości, co skłoniło Kopernika i wielu innych astronomów do poszukiwania dla niej alternatywy.
„Mechanizm z Antykithiry wziął pod uwagę i umożliwił obliczenie epicyklów, przynajmniej dla Księżyca. Jego dokładność była taka, że prędkości Księżyca uzyskane przez to urządzenie były zbliżone do tych, które można dziś uzyskać za pomocą praw Keplera - jak sądzę, mechanizm obliczył zarówno sinusoidy, jak i elipsoidę orbity, ale nadal trzeba to udowodnić”- wyjaśnia Mousos …
Dlaczego starożytni Grecy potrzebowali takiego mechanizmu? Według Moussosa, oprócz możliwości wykorzystania takich urządzeń do nawigacji i podróżowania do odległych krajów, „superkomputery” mogą pomóc Hellenom w budowaniu świątyń, obserwatoriów i innych konstrukcji w taki sposób, że ich ściany zawsze były wyraźnie skierowane w kierunku wschód-zachód i północ-południe. Ulice Aten, Pireusu, Salonik i wielu innych miast Hellady, według Moussosa, zostały zbudowane według takich „astronomicznych” zasad.
Ponadto mechanizm z Antykithiry był również używany zgodnie z jego przeznaczeniem - na jego tylnej ścianie, oprócz przewidywania zaćmień, jak zauważa Mussos, znaleziono kalendarz igrzysk olimpijskich i innych wydarzeń, które odegrały ważną rolę w życiu Greków, w tym do określenia warunków panowania władców elekcyjnych. … Niestety, cały ten postęp w astronomii został utracony po rozpowszechnieniu się chrześcijaństwa, spaleniu Biblioteki Aleksandryjskiej i zakazie starożytnej filozofii w „ciemnych wiekach” średniowiecza.