2.1.2 Антикитерский механизм

Впрочем, древнегреческая цивилизация в период расцвета смогла создать и куда более сложные вычислительные устройства, чем размеченная мраморная доска. Речь о знаменитом Антикитерском механизме — устройстве, обнаружение которого заставило во многом пересмотреть существовавшие на тот момент представления о возможностях античных технологий.

4 апреля 1900 г. между островом Крит и полуостровом Пелопоннес, поблизости от берегов острова Антикитера (Αντικύθηρα), были обнаружены останки античного корабля. Редкой находке помог случай: судно греческих ловцов губок с острова Сими (находившегося в это время под турецкой оккупацией) под командованием капитана Димитриоса Контоса остановилось в этом месте, чтобы дождаться благоприятных ветров. Воспользовавшись моментом, капитан отправил команду водолазов на поиски губки. Один из них, Илиас Стадиадис, вскоре вернулся на поверхность с глубины около 60 м и сообщил, что на дне видит кучу разлагающихся трупов людей и лошадей. Сделав закономерный вывод о том, что водолаз немного не в себе, по всей видимости по причине азотного опьянения, капитан решил тем не менее самостоятельно спуститься на дно для проверки. Погрузившись на глубину, Контос увидел множество фигур — они лежали на дне вдоль берега на протяжении примерно 50 м. Это были не тела, а статуи, одни — мраморные, другие — из покрытой окислами бронзы. Капитан взял бронзовую руку одной из статуй, привязал её к страховочному тросу и вернулся обратно на корабль.

После возвращения с промысла Контос рассказал о находках своему земляку с Сими, профессору археологии Афинского университета Антониосу Иконому. Бронзовую руку отвезли в Национальный археологический музей в Афины и показали его директору — археологу Валериосу Стаису. Оценив важность находки, тот организовал встречу моряков со своим двоюродным братом, Спиридоном Стаисом, занимавшим в те годы пост министра образования. «Если правительство предоставит необходимое оборудование — лебёдки для подъёма предметов с морского дна, — сказал Контос министру, — мои люди готовы спуститься за ними при условии, что им заплатят полную цену за всё, что им удастся спасти». Стаис согласился на условия Контоса, но настоял на том, чтобы на борту в качестве руководителя работ присутствовал профессиональный археолог. Им стал профессор Иконому. Он отправился в первую экспедицию к месту крушения антикитерского корабля на борту греческого военного транспорта «Микале». На двух рыбацких судах его сопровождала команда Контоса. Работы начались 24 ноября 1900 г. Несмотря на тяжёлые погодные условия, водолазы за три часа подняли на поверхность бронзовую голову бородатого мужчины (возможно, Биона Борисфенита), бронзовую руку кулачного бойца, бронзовый меч, две маленькие мраморные статуи (с отбитыми головами), мраморную ступню, несколько фрагментов бронзовых и мраморных статуй, бронзовые котлы, глиняную посуду и другую керамику. Приостановив работы по причине ухудшившейся погоды, экспедиция вернулась в Афины, где была встречена всеобщим ликованием.

На втором этапе работ, начавшемся 4 декабря 1900 г., «Микале» сменил более манёвренный корабль — паровая шхуна «Сирос». Работы продолжались десять месяцев, до сентября 1901 г., и велись на пределе человеческих возможностей. Первые декомпрессионные таблицы (таблицы Холдейна) появятся только в 1907 г., а получат распространение ещё позже, поэтому водолазам Контоса приходилось работать «на глазок», под угрозой гибели или инвалидности от кессонной болезни. Согласно подсчётам Фэйт Уорн, автора книги «Горькое море» (Bitter Sea. The Real Story of Greek Sponge Diving, 2000), в период между 1866 и 1910 гг. от кессонной болезни умерло около 10 000 ныряльщиков и ещё почти 20 000 остались парализованными — это около половины тех, кто ежегодно уходил на глубину. Не обошлась без жертв и экспедиция 1900–1901 гг.: один водолаз погиб, а двое других — были парализованы.

20 мая 1902 г. Спиридон Стаис, на тот момент уже бывший министр образования, приехал в Национальный археологический музей с целью оценить прогресс в изучении находок экспедиции. Осматривая вместе со своим двоюродным братом найденные предметы, он обратил внимание на фрагмент неизвестного механизма с бронзовыми шестернями, хранившийся в одной из коробок. К этому моменту внешние слои бронзы уже разрушились под влиянием кислорода и влаги воздуха (древняя бронза может тысячи лет сохраняться на морском дне, но после извлечения на поверхность без специальной обработки начинает быстро разрушаться). Высохшие деревянные части, прилипшие к бронзовым, свидетельствовали о том, что механизм хранился в шкатулке. Его останки представляли собой четыре рассыпающихся фрагмента, бо́льшую часть внешних поверхностей которых покрывал слой известняка. Однако, без сомнения, это был древний механизм, напоминающий часовой.

Первичный анализ фрагментов устройства выявил наличие в нём как минимум 15 шестерён. Точность их исполнения наводила на мысли о вычислительной природе устройства. К изучению механизма были привлечены Иоаннис Своронос, директор Национального нумизматического музея Афин и специалист по античным монетам и надписям, Адольф Вильгельм — австрийский эксперт по античным надписям, оказавшийся волей случая в Афинах, и Периклес Редиадис, в ту пору лейтенант греческого флота и профессор геодезии и гидрографии Королевской военно-морской академии.

Спустя несколько дней Вильгельм выдвинул предположение, что надпись на механизме сделана между II в. до н. э. и II в. н. э. В прессе тем временем развернулась активная полемика по поводу назначения устройства. В 1903 г. Редиадис опубликовал первый доклад по результатам произведённого анализа под редакцией Свороноса. Последний сумел расшифровать 220 полустёршихся греческих букв, в том числе несколько полных слов, сравнил их начертания с надписями на античных монетах и высказал мнение, что надписи датируются первой половиной III в. Редиадис составил описание фрагментов устройства и отметил, что поскольку оно помещалось в деревянном ящике, как и навигационные приборы на современных кораблях, то предмет, во всей видимости, был не грузом, а корабельным инструментом. Анализируя надписи, расшифрованные Свороносом и Вильгельмом, Редиадис предположил, что они выполняли роль инструкций, и отдельно отметил одно интересное греческое слово — μοιρογνωµόνιον (в современном греческом μοιρογνωμόνιο означает «транспортир»). Этим словом обозначался инструмент для определения градуса возвышения, указатель на шкалу в диоптре; оно встречается в одном из самых ранних дошедших до нас детальных описаний устройства астролябии (VI в.). Основываясь на этих соображениях, Своронос и Редиадис сделали вывод, что Антикитерский механизм является разновидностью астролябии — угломерного инструмента для измерения высот светил и определения широты и долготы в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах.

Несколько слов об астролябии. Оксфордский словарь английского языка сообщает, что название этого инструмента происходит от греческого ἁστρολάβον (форма среднего рода от слова ἀστρολάβος — дословно «берущий звёзды» или «ловец звёзд»). Кроме своих основных функций, усовершенствованные астролябии могли использоваться для определения направления на какой-либо географический пункт, времени восхода и захода светил и даже для выполнения тригонометрических расчётов.

Астролябией, по всей видимости, пользовался Клавдий Птолемей, хотя словом ἁστρολάβον он называл другое, более простое устройство — армиллярную сферу. В науке существует открытая дискуссия о том, кого следует считать создателем первой астролябии — самого Птолемея, детально описавшего необходимые для создания устройства принципы в работе «Планисферий», Гиппарха, который более чем за 200 лет до Птолемея разработал принципы стереографической проекции, Аполлония Пергского, а то и вовсе Евдокса Книдского. Идеи греков были подхвачены на арабском Востоке, где с VIII в. искусство изготовления астролябий достигло небывалых высот.

Корпус классической астролябии, «тарелка», — круглая деталь с бортом и подвесным кольцом, позволяющим точно выровнять прибор относительно горизонта. На внешний контур тарелки современной астролябии нанесены шкалы в градусах и в часах (в старинных астролябиях — 12 знаков зодиака по 30°).

Внутри «тарелки» находится «тимпан» — плоский, обычно сменный диск, на поверхность которого в стереографической проекции нанесены точки и линии небесной сферы, остающиеся неизменными при её суточном вращении: полюс мира в центре тимпана и концентрические окружности небесного экватора, Северного и Южного тропиков (последний обычно служил границей тимпана), прямая вертикальная линия небесного меридиана, горизонт и его параллели — «альмукантараты», точка зенита и проходящие через неё азимутальные круги. Поскольку положение горизонта и зенита зависит от широты места наблюдения, для разных широт используются разные тимпаны.

Сверху на тимпан накладывается «паук» — круглая решётка, на которой опять же в стереографической проекции при помощи изогнутых стрелок-указателей показано положение наиболее ярких звёзд (обычно от 10 до 60), расположенных севернее южного тропика. На поверхности «паука» обозначен также зодиакальный круг со шкалой, показывающей годовое движение Солнца по эклиптике. В некоторых астролябиях такая шкала отражает даже неравномерность этого годового движения.

Паук, тарелка и подвижная линейка — алидада — крепятся на центральной оси, проходящей через центральные отверстия перечисленных деталей, при этом алидада может находиться на любой из сторон инструмента (иногда устанавливались две линейки — с обеих сторон астролябии).

На тыльной стороне астролябии, в зависимости от вкусов и потребностей пользователей, могут также находиться различные номографические шкалы, например шкалы тангенсов («прямая тень», umbra recta) и котангенсов («обратная тень», umbra versa), шкала для пересчёта равных часов, шкала для определения «киблы» (направление в сторону священной Каабы в Мекке) и так далее.

При использовании астролябии сначала измеряют высоту Солнца или звезды с помощью алидады, а затем поворачивают «паук» таким образом, чтобы изображение точки эклиптики, в которой находится Солнце в данный момент года, либо изображение звезды попало на линию альмукантарата, соответствующего высоте. При этом на лицевой стороне астролябии получается актуальное стереографическое изображение неба, после чего определяются азимут светила и точное время, а также гороскоп (от др.-греч. ὥρα — промежуток времени, период и др.-греч. σκοπός — наблюдатель) — градус эклиптики, восходящий (пересекающий горизонт) в момент наблюдения.

К сожалению, до нас не дошло ни одной древнегреческой астролябии. Самая ранняя сохранившаяся до наших дней древняя астролябия датируется 927–928 гг., она основана на исламском календаре, содержит надписи, выполненные куфическим письмом, и изготовлена мастером по имени Настулус или Бастулус. Сегодня эта находка хранится в музее Школы восточных и африканских исследований Лондонского университета (SOAS University of London, School of Oriental and African Studies).

Рис. 15. Древняя астролябия (927–928 гг.)
Источник изображения — historyofinformation.com

Вернёмся к Антикитерскому механизму. С точки зрения современной науки выводы Редиадиса о том, что Антикитерский механизм является астролябией, нельзя не признать поспешными. Во-первых, там, где Редиадис прочитал слово μοιρογνωµόνιον, мы можем разобрать лишь γνωμο, то есть gnomo вместо [moiro]gnomo[nion]; γνωµόνιον означает просто «указатель». Наличие зодиакальной шкалы, безусловно, подталкивает нас к мысли о том, что Антикитерский механизм был астрономическим прибором, но всё же он был слабо похож на известные конструкции астролябий. Во-вторых, астролябии не были квадратными, их не хранили в деревянных ящиках, подавляющее большинство астролябий не содержит шестерён. Правда, одна из известных нам астролябий включает дополнение в виде механического календаря. Судя по выгравированной надписи, она была сконструирована мастером Мухаммадом ибн Аби Бакром из Исфахана, датируется 1221–1222 гг. н. э. и являет собой, между прочим, единственный пример дошедшего до нас средневекового шестерённого механизма, созданного в исламском мире. Зубцы шестерён календаря Мухаммада ибн Аби Бакра выполнены с исключительной точностью, превосходящей византийские аналоги того же времени. Сегодня эта астролябия хранится в коллекции Музея истории науки Оксфордского университета.

Редиадис фактически предполагал, что Антикитерский механизм — это неизвестный ранее вид астролябии, в котором положение Солнца и время дня определялись не по выгравированным картам и шкалам, а при помощи стрелок, управляемых набором шестерён. Увы, ни Редиадис, ни его редактор Своронос не объясняли, зачем потребовалось создавать столь сложный механизм для решения задачи, с которой прекрасно справлялась обыкновенная астролябия. Впрочем, не все учёные того времени были согласны с Редиадисом и Свороносом. Принципиально иной точки зрения придерживался историк мореплавания Константинос Радос. Выступая на Первом международном конгрессе по классической археологии в Афинах (1905), Радос заявил: мысль о том, что найденное устройство — астролябия, следует признать абсурдной. В противовес он выдвинул идею, что Антикитерский механизм — это древний корабельный одометр, то есть прибор для измерения пройденного пути, описанный в трактате Герона Александрийского «О диоптре» (Περί διόπτρας)^, .

Объяснение Радоса было по сути зеркальным отражением объяснения Редиадиса: если Редиадис, основываясь на надписях и символах на механизме, игнорировал его конструкцию, то Радос, напротив, игнорировал символы и надписи, руководствуясь только элементами конструкции.

В 1905 и 1906 гг. молодой филолог Альберт Рем (позже — один из крупнейших в мире специалистов по античным надписям) изучил фрагменты в ходе двух или трёх коротких поездок в Афины. Рем имел некоторое преимущество по сравнению с предыдущими исследователями, поскольку его исследованиям предшествовали работы по консервации механизма, произведённые химиком Отоном Розопулосом. Розопулос удалил налёт при помощи цианида калия и обработал очищенные и вновь открывшиеся поверхности цапонлаком (прозрачным раствором нитроцеллюлозы в органическом растворителе). Рем смог прочитать на передней шкале третьего фрагмента скрытое прежде слово: Παχών (пахон) — это греческое название девятого месяца древнеегипетского календаря. Указывать названия месяцев на навигационном приборе, так же как и на одометре, не имеет особого смысла, поэтому у Рема зародилась собственная гипотеза — он предположил, что Антикитерский механизм представляет собой планетарий, показывающий обращение Солнца, Луны и планет вокруг Земли. По мнению Рема, это могло быть устройство, подобное планетарию Архимеда, упоминаемому Цицероном. Но как оно оказалось на борту корабля? Оно могло быть частью груза, входить в число богатств, которые корабль, по всей видимости, перевозил из Греции в Рим.

На версию Рема откликнулся Редиадис, который не согласился с молодым филологом, указав на то, что даже если механизм и не является астролябией, то ещё менее вероятно, что это планетарий, так как детали механизма плоские и слишком слабые для устройства сферической формы. Кроме того, он вновь повторил свой аргумент, что поскольку устройство находилось на корабле и помещалось в деревянной шкатулке, то, скорее всего, оно относится к корабельному оборудованию.

Дискуссия по поводу предназначения Антикитерского механизма понемногу утихла — каждый из специалистов остался при своём мнении. Единственное крупное исследование, произведённое в довоенный период, принадлежало перу Иоанниса Теофанидиса — греческого контр-адмирала в отставке, занимавшегося вопросами военной истории. Он заинтересовался находкой в 1920-е гг. в процессе подготовки статьи для морской энциклопедии о путешествиях апостола Павла. Хотя во времена Теофанидиса «Википедии» ещё не было, некоторым людям уже тогда удавалось, занявшись одной темой, постепенно переходя по ссылкам, обнаружить себя в 4 утра за чтением статьи о теореме о причёсывании ежа об Антикитерском механизме.

Первые результаты работы Теофанидиса были опубликованы в 1934 г. После удаления известкового налёта на лицевой пластине основного фрагмента механизма нашлось большое кольцо с градуированной шкалой по окружности. Исследователь подтвердил, что большое крестообразное зубчатое колесо было связано с несколькими шестернями, меньшими по размеру, и описал рукоятку сбоку, которая, по всей видимости, приводила в движение главное колесо. Теофанидис придерживался мнения, что механизм представляет собой навигационный прибор. Как и Рем, он считал, что устройство применялось для вычисления точного положения небесных тел, при этом верные соотношения скоростей их движения обеспечивали передаточные отношения зубцов шестерён. Теофанидис выдвинул гипотезу, что при установке стрелки прибора в соответствии с тенью, которую отбрасывает стержень, находящийся в центре концентрических окружностей, можно было, приведя механизм в движение, вычислить точное местоположение корабля.

Вторая мировая война заставила учёных надолго забыть об Антикитерском механизме. Экспонаты Национального археологического музея во время оккупации и последовавшей гражданской войны были спрятаны сотрудниками, и большая их часть, включая механизм, пережила военное лихолетье.

В 1950-е гг. масштабное исследование устройства предпринял Дерек Прайс — британско-американский историк науки, основатель современной наукометрии. Именно ему мы обязаны открытием закона Прайса, определяющего соотношение между количеством авторов в каждой предметной области и количеством публикаций. Прайс установил, что 50% публикаций в каждой из областей науки создаётся примерно квадратным корнем из числа всех авторов, то есть если в некоторой сфере существующие 100 публикаций были сделаны 25 учёными, то 5 учёных будут числиться среди авторов примерно 50 работ.

Строго говоря, появлением этого исследования механизма мы во многом обязаны Американскому философскому обществу (American Philosophical Society), которое в 1958 г. выдало Прайсу исследовательский грант № 2379 на сумму 460 долларов США. Исчерпывающий отчёт о приключениях этих 460 долларов можно найти в недавнем исследовании Александра Джонса с концептуальным наименованием «Как если бы вы нашли атомную бомбу в пирамиде: Дерек де Солла Прайс и Антикитерский механизм». Скромная сумма, запрошенная Прайсом, складывалась из стоимости перелёта из Копенгагена в Афины и обратно, а также расходов на проживание в Афинах в течение 10–12 дней.

В качестве эксперта по древнегреческим надписям Прайс, по рекомендации профессора Бенджамина Меритта из Института перспективных исследований (Institute for Advanced Study, IAS) в Принстоне, привлёк к работе его коллегу, эпиграфиста Георгиоса Стамириса, который в дни визита Прайса также оказался в Афинах. Стамирису удалось превысить рекорд Теофанидиса по числу прочтённых букв (350) более чем вдвое, доведя их количество до 800. На основании измерений Прайс сделал вывод, что имеющиеся в наличии фрагменты почти не деформированы, хорошо подходят друг к другу и вместе составляют полное устройство или его существенную часть. Внутренняя шкала устройства была поделена на 12 секций по 30°. В верхней части диска Стамирис смог разобрать слово ΧΗΛΑΙ (клешни) — древнее название созвездия Весы. Древнегреческий скорпион был столь суров, что под его клешни пришлось выделить отдельный знак. От надписи по левую сторону от клешней сохранилось всего две буквы, но они совпадали с буквами в слове παρθένος (дева). Логичным было предположить, что указатель (γνωμονιον) указывал на положение Солнца на небосводе. Внешняя шкала разделялась на 365 сегментов, на верхней части вслед за найденным Ремом названием месяца ΠΑΧΩΝ обнаружились две буквы (ΠΑ…) названия следующего месяца — ΠΑΩΗΙ. Следовательно, в то время как положение стрелки на внутренней шкале указывало путь Солнца среди созвездий, внешняя шкала показывала дату.

Также на шкалу вокруг диска были нанесены буквы в алфавитном порядке. Их назначение стало ясно после прочтения других надписей на лицевой стороне — буквы отсылают к перечислению различных небесных явлений. Например, Α — ΑΙΓΟΚΕΡΩΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΑΝΑΤΕΛΛΕΙΝ (Козерог начинает восходить), Ρ — ΑΕΤΟΣ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙ ΕΣΠΕΡΙΟΣ (Альтаир восходит вечером) и тому подобное. Аналогичные тексты встречаются на календарях, которыми в Древней Греции пользовались с V в. до н. э., так называемых парапегмах (παράπηγμα). Более того, учёным была известна парапегма с очень похожими формулировками — её создал древнегреческий астроном Гемин Родосский, живший, как предполагается, как раз в I в. до н. э. и бывший учеником другого древнегреческого астронома — Посидония, которого Цицерон упоминает среди прочего как создателя устройства, способного «показывать движение Солнца, Луны и пяти странствующих звёзд».

И всё-таки надёжно установить предназначение механизма в этот раз Прайсу не удалось. На задней стороне устройства находились два диска, расположенные друг над другом. На каждом, судя по всему, присутствовала последовательность концентрических колец: вероятно, пять на верхнем и четыре на нижнем; каждое из колец было разделено на равные сегменты по 6°. Внутри них прочитывались ряды цифр и букв, но их значение оставалось неясным. Внутри каждого из дисков с небольшим смещением от центра был вставлен маленький диск. Надписи на задней стороне сохранились хуже, чем на передней. Удалось прочесть фрагменты «два указателя», «лучи Солнца», «эклиптика», «Венера», «выступающий». Прайс предположил, что диски имели отношение к показу циклического движения Луны, Солнца и, возможно, планет, но эту гипотезу было чрезвычайно трудно подтвердить. Значительная часть механизма была сокрыта внутри окаменелых фрагментов, а без реконструкции механики устройства предположения оставались не более чем предположениями.

Значительного прорыва удалось добиться только после того, как в 1971 г. Прайс привлёк к исследованиям механизма Хараламбоса Каракалоса — главу лаборатории радиографии Афинского центра ядерных исследований. Первая серия снимков была выполнена при помощи гамма-лучей, испускаемых кусочком туллия-170, и плёнки на основе эмульсии бромида серебра. На снимках чётко просматривались невидимые ранее зубчатые колёса. Летом 1972 г. Каракалос, уже при помощи портативных рентгеновских аппаратов, выполнил несколько сотен снимков механизма с различными фокусными расстояниями, углами съёмки и временем экспозиции. Жена Каракалоса Эмили тщательно подсчитала количество зубцов на различных колёсах: Прайс полагал, что подсчётами должен заниматься человек, свободный от влияния имеющихся гипотез.

На основе анализа полученных снимков Прайс создал первую реконструкцию механизма, изготовив копии шестерён из картона. Изучив передаточные отношения зубчатых колёс, Прайс пришёл к выводу, что основу расчётной схемы механизма составляет так называемый Метонов цикл — промежуток времени в 6939 дней 14 часов 15 минут, используемый для согласования продолжительности лунного месяца и солнечного года в лунно-солнечном календаре. Этот цикл был предложен в 433 г. до н. э. астрономом Метоном Афинским и положен в основу древнегреческого календаря. Метонов цикл связан с приближённым (с погрешностью в несколько часов) равенством: 19 тропических лет = 235 синодическим месяцам, то есть каждые 19 лет лунный цикл завершается в тот же день солнечного года. По итогам своих исследований в июне 1974 г. Прайс опубликовал 70‑страничную работу под названием «Передаточные механизмы греков». Одним из самых удивительных результатов было предположительное использование в механизме для вычисления фазы Луны дифференциальной передачи, появившейся в современной европейской технике только в XVIII в., когда её в своих часах применил лондонский мастер Джозеф Уильямсон. Предполагается, что дифференциальная передача применялась в древнекитайских «колесницах, указывающих на юг» (кит. трад. 指南車), появившихся в III в. н. э.; на такой колеснице устанавливалась фигурка человека, которая, независимо от направления движения самой колесницы, указывала вытянутой рукой на юг. И всё же это было спустя более чем три столетия после даты предположительного изготовления Антикитерского механизма.

Вслед за Прайсом эстафету в изучении устройства подхватили Майкл Райт и Алан Бромли. В их распоряжении оказался новый фрагмент механизма, обнаруженный в запасниках музея в 1976 г. (с учётом того, что следующая часть механизма будет найдена в 2005 г. также в музейных запасниках, мне кажется, что археологам следует всерьёз задуматься над организацией регулярных экспедиций именно в запасники вместо различных труднодоступных районов Земли: так можно будет не только сэкономить средства, но и существенно увеличить число находок).

Райт подверг сомнению некоторые выводы Прайса. Например, он считал, что дифференциальная передача — это явный перебор для решения такой задачи, как определение фазы Луны. Кроме того, ему казалось, что в ряде случаев Прайс подгонял число зубцов на шестернях под свои гипотезы. Бромли, объединив усилия с часовщиком из Сиднея Фрэнком Персивалем, попытался воспроизвести механизм на основе теорий Прайса, используя детали конструктора Meccano (прототипа советского металлического конструктора), и обнаружил, что модель была неработоспособной. В ходе совместной работы с Персивалем Бромли доработал реконструкцию устройства, пересмотрев функцию приводной рукоятки таким образом, что её полный поворот вокруг оси теперь соответствовал одним суткам — наиболее очевидной астрономической единице измерения. Бромли предположил, что зазор между частями механизма содержал несколько дополнительных элементов. Одним из новшеств новой модели стала реконструкция части механизма, предназначенной для прогнозирования солнечных и лунных затмений на основании так называемого сароса (греч. σάρος), или драконического периода, — интервала времени, состоящего из 223 синодических месяцев (в среднем приблизительно 6585,3213 суток, или 18,03 тропического года), по прошествии которого затмения Солнца и Луны повторяются приблизительно в одном и том же порядке. В 1985–1989 гг. Персиваль изготовил под руководством Бромли «чистовую» реконструкцию механизма, используя в качестве материалов латунь, оргстекло и бумагу.

Рис. 16. Реконструкция Антикитерского механизма (1985–1989 гг.)

Райту и Бромли пришлось заново выполнить рентгенографические исследования механизма, поскольку к моменту начала их исследований хищная стихия музейных запасников уже поглотила снимки, выполненные Каракалосом. Им удалось сделать более 700 новых снимков, анализом которых занялся Бромли. Он, однако, не смог закончить эту работу из-за смерти от лимфогранулематоза в августе 2002 г. Незадолго до смерти Бромли передал часть снимков Райту, который завершил новую реконструкцию в мае 2002 г., опубликовав результаты работы в Хорологическом журнале (известный технический журнал о часовых механизмах). Райт воссоздал фронтальную часть механизма: шестерни, вычисляющие движение Солнца и Луны, а также эпициклические (планетарные) шестерни для Венеры и Меркурия.

В начале 2000-х гг. работу по изучению Антикитерского механизма начала команда под руководством двух британцев, астрофизика Майка Эдмундса и математика Тони Фрита. Они исследовали устройство при помощи самого современного прибора для компьютерной томографии, созданного специально для этой задачи компанией X-Tek и использующего микрофокусный источник рентгеновского излучения. Вслед за Девой и Весами-Клешнями на зодиакальной шкале миру явился сам Скорпион (ΣΚΟΡΠΙΟΣ). Янис Битсакис и Агамемнон Целикас, работавшие с Фритом, смогли удвоить количество читаемых букв на механизме: оно превысило 2000, что составило предположительно около 10% текста, нанесённого создателями устройства на его части.

В 2006 г. группа Фрита публикует новую версию реконструкции механизма, а в 2008 и 2012 гг. — её дополненные варианты.

Рис. 17. Схема Антикитерского механизма, выполненная в соответствии со статьёй группы Фрита от 2012 г.

Для прогнозирования затмений в реконструкции Фрита используется «экселигмос» (греч. ἐξέλιγμος «поворот колеса») — период, равный примерно трём саросам. По прошествии одного экселигмоса затмения Луны и Солнца повторяются при схожих условиях. В отличие от сароса, экселигмос содержит не только приблизительно целое число синодических месяцев (669), драконических месяцев (726), аномалистических месяцев (717), но и приблизительно целое количество суток (19 756). Поэтому при использовании экселигмоса можно наблюдать затмения в одной и той же местности практически в одних и тех же условиях.

Майкл Райт стал первым исследователем, добавившим в реконструкцию механизма предположительную версию расчётной схемы для предсказания движения планет. Он предположил, что — помимо лунной аномалии — поправки, вычисляемые механизмом, должны были учитывать более базовую, солнечную аномалию (также известную под названием «первая аномалия»), выражающуюся в неравенстве времён года. Райт включил в модель указатели для «истинного Солнца», Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна в дополнение к «среднему Солнцу» (текущему времени) и лунным указателям. Модель группы Фрита в этой части наследовала модели Райта.

В 2012 г. Джеймс Эванс, Кристиан Карман и Алан Торндайк опубликовали работу, в которой предлагали альтернативное решение. Оно было основано на наблюдаемой нерегулярности интервалов в надписях на шкале, расположенной на передней стороне устройства. Эта особенность могла свидетельствовать о возможном смещении оси указателя Солнца относительно центра. Подобная конструкция делает ненужным расчёт устройством солнечной аномалии и приводит к существенным упрощениям. Авторы работы предположили, что положение каждой из планет отображалось на отдельных простых шкалах, что предполагало также гораздо более простую модель части механизма, посвящённой движению планет.

В марте 2021 г. группа Тони Фрита опубликовала в журнале Scientific Reports самую полную на текущий момент реконструкцию устройства Антикитерского механизма. В пресс-релизе Университетского колледжа Лондона, посвящённом публикации, приводятся следующие слова руководителя коллектива исследователей: «Наша [реконструкция] — это первая модель, которая соответствует всем физическим свидетельствам и описаниям из научных надписей, выгравированных на самом механизме». Авторы исследования создали рабочую модель устройства, механизм работы которой детально раскрыт в нескольких видеороликах, размещённых в приложении к статье.

Уникальность Антикитерского механизма часто привлекает поклонников мистики, альтернативной истории и других ненаучных направлений. Следующее механическое устройство подобного рода, дошедшее до нас, датируется V–VI вв. н. э. и изготовлено в Византии. Однако картина становится куда менее странной, если учесть, что античные предметы из бронзы вообще дошли до нас в чрезвычайно малом количестве. Например, в настоящее время найдено всего около 50 бронзовых статуй, причём две из них были обнаружены на том же Антикитерском корабле. Предметы из этого дорогого в Древнем мире материала часто отправлялись в переплавку, а избежавшие подобной участи зачастую становились жертвами коррозии. У античных авторов мы неоднократно встречаем упоминания различных механических устройств, в ряде случаев чрезвычайно похожих на Антикитерский механизм, как, например, планетарии Архимеда и Посидония, упоминаемые Цицероном. Математик Папп Александрийский упоминает трактат Архимеда «Об изготовлении [небесных] сфер» [σφαιροποιΐαν]^, , к сожалению не дошедший до нас, который описывал принципы изготовления моделей небесного свода. Герон Александрийский описывает зубчатую передачу, изобретённую Архимедом, и устройство тахометра. В 850 г. н. э. братья Ахмад, Мухаммад и аль-Хасан ибн Муса ибн Шакир создают свою «Книгу удивительных устройств» (араб. كتاب الحيل , Китаб аль-Хияль, дословно «книга трюков»). В книге описывается около сотни различных устройств и методов их использования — здесь можно найти описание и механических музыкальных машин, и автоматических фонтанов, и причудливых гидравлических приспособлений. В начале XI в. персидский учёный Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни в трактате «Книга исчерпания возможных способов конструирования астролябий» описывает календарное устройство, очень похожее на Антикитерский механизм. Есть все основания полагать существование неразрывной традиции в механике, связывающей нашу современную технику с Антикитерским механизмом через Рим, Византию, арабский мир и механизмы эпохи Возрождения. Да и сам Антикитерский механизм не возник из ниоткуда. Особенности устройства показывают его связь с теорией движения Луны Гиппарха, жившего на Родосе во II в. до н. э., с метоновой спиралью, изобретённой в колониях Коринфа (к их числу относились и Сиракузы, в которых работал Архимед), и даже с вавилонской вычислительной традицией.

Конечно, с точки зрения современных технологий Антикитерский механизм довольно примитивное устройство. Исследования Тони Фрита и Александра Джонса показывают, что ошибки, допускаемые механизмом при вычислении некоторых величин, были, по всей видимости, значительными. Например, ошибка при определении местоположения Марса могла в некоторых случаях доходить до 38°. Причиной были не технологические дефекты, а недостатки теории, положенной в основу вычислений. Более точные расчёты стали возможны только после развития Птолемеем геоцентрической модели во второй половине II в., а затем открытия второго закона Кеплера в начале XVII столетия.

Тот факт, что более двух тысячелетий назад люди могли создавать аналоговые вычислительные устройства, поражает воображение и вызывает тревогу, что на смену нашей эпохе научно-технического прогресса так же могут прийти столетия нового средневековья.

‎

Loading comments...