Antikythera-mekanisme - Den Eldste Datamaskinen - Alternativ Visning

Antikythera-mekanisme - Den Eldste Datamaskinen - Alternativ Visning
Antikythera-mekanisme - Den Eldste Datamaskinen - Alternativ Visning

Video: Antikythera-mekanisme - Den Eldste Datamaskinen - Alternativ Visning

Video: Antikythera-mekanisme - Den Eldste Datamaskinen - Alternativ Visning
Video: 3D virtual model of the Antikythera mechanism 1080p(DIOLATZIS S. GIANNIS) 2024, Oktober
Anonim

I 1900, før påske, ankret to skip med svampfangere som kom tilbake fra kysten av Afrika av den lille greske øya Antikythera (Antikythera) i Egeerhavet, som ligger mellom øya Kreta og sørspissen av Fastlands-Hellas - Peloponnes. Der, på en dybde på rundt 60 meter, oppdaget dykkere restene av et gammelt skip.

Svampdykkere, 1900
Svampdykkere, 1900

Svampdykkere, 1900

Året etter begynte greske arkeologer, med hjelp av dykkere, å forske på det forliste skipet, som viste seg å være et romersk handelsskip som vraket rundt 80-50. BC. I følge den mest sannsynlige hypotesen gikk skipet fra øya Rhodos, mest sannsynlig til Roma med trofeer eller diplomatiske "gaver". Som du vet ble erobringen av Hellas av Roma ledsaget av systematisk eksport av kulturell eiendom til Italia.

Blant gjenstandene hevet fra det forliste skipet, var det en formløs klump korrodert bronse, som først ble tatt for et fragment av en statue. I 1902 begynte arkeolog Valerios Stais å studere det. Etter å ha renset det for kalkavsetninger, oppdaget han, til sin overraskelse, en kompleks mekanisme, som en klokke, med mange bronsegear, rester av drivaksler og måleskala. Vi klarte også å lage noen inskripsjoner på det gamle greske språket.

Image
Image

Etter å ha brukt 2000 år på havbunnen, har mekanismen kommet ned til oss i en hardt skadet form. Trerammen som den tilsynelatende var festet på har fullstendig gått i oppløsning. Metalldelene er sterkt deformert og korrodert. I tillegg har mange fragmenter av mekanismen gått tapt. I 1903 ble den første offisielle vitenskapelige publikasjonen utgitt i Athen med en beskrivelse og fotografier av Antikythera-mekanismen, som denne enheten ble kalt.

Det krevde møysommelig arbeid for å rengjøre enheten, som varte i mer enn ett tiår. Gjenoppbyggingen virket nesten håpløs, og den forble dårlig forstått i lang tid til den vakte oppmerksomhet fra den engelske fysikeren og vitenskapshistorikeren Derek J. de Solla Price. I 1959 publiserte tidsskriftet Scientific American en artikkel av Price, "The Ancient Greek Computer", om Antikythera Mechanism og var en viktig milepæl i sin forskning.

Image
Image

Salgsfremmende video:

Radiokarbonanalyse og epigrafiske studier av inskripsjonene utført i 1971 gjorde det mulig å fastslå at denne enheten ble opprettet 150-100 f. Kr. Undersøkelse av mekanismen ved bruk av røntgen- og gamma-radiografi ga verdifull informasjon om den interne konfigurasjonen av enheten.

Alle overlevende metalldeler av Antikythera-mekanismen er laget av arkbronse som er 1-2 millimeter tykke. Mange av fragmentene er nesten fullstendig omdannet til korrosjonsprodukter, men mange steder kan de delikate detaljene i mekanismen fremdeles sees. For tiden er 7 store og 75 små fragmenter av denne mekanismen kjent.

Image
Image

Selv på studiestart, takket være de bevarte inskripsjoner og skalaer, ble Antikythera-mekanismen identifisert som et slags apparat for astronomiske behov. I følge den første hypotesen var det et slags navigasjonsverktøy, muligens en astrolabe - et slags sirkulært kart over stjernehimmelen med enheter for å bestemme koordinatene til stjerner og andre astronomiske observasjoner, hvis oppfinner anses å være den gamle greske astronomen Hipparchus (ca. 180-190 - 125 f. Kr.). BC).

Imidlertid ble det snart klart at nivået av miniatyrisering og kompleksitet av Antikythera-mekanismen er sammenlignbar med den astronomiske klokken på 1700-tallet. Den inneholder over 30 gir med tenner i form av likesidede trekanter. Denne høye kompleksiteten og upåklagelige utførelsen antyder at det hadde en rekke forgjengere som ikke er oppdaget.

Image
Image

I følge den andre hypotesen var mekanismen en "flat" versjon av den mekaniske himmelkloden (planetarium) opprettet av Archimedes (ca. 287 - 212 f. Kr.), som ble rapportert av gamle forfattere.

Den tidligste omtale av Archimedes 'jordklode stammer fra det 1. århundre f. Kr. I dialogen til den berømte romerske oratoren Cicero "On the State" blir samtalen mellom deltakerne i samtalen til solformørkelser, og en av dem sier:

Jeg husker hvordan jeg en gang sammen med Guy Sulpicius Gall, en av de mest lærde menneskene i landet vårt, besøkte Mark Marcellus … og Gallus ba ham ta med den berømte "sfære", den eneste pokalen som Marcellus oldefar ønsket å dekorere hjemmet hans etter erobringen av Syracuse, en by full av skatter og underverker.

Jeg har ofte hørt folk snakke om denne "sfæren", som ble betraktet som et mesterverk av Archimedes, og jeg må innrømme at jeg ved første øyekast ikke fant noe spesielt i den. Vakrere og bedre kjent blant folket var en annen sfære, skapt av de samme Archimedes, som den samme Marcellus ga til Valor Temple.

Men da Gallus begynte å forklare strukturen til dette apparatet med stor kunnskap om saken, kom jeg frem til at sicilianeren hadde et talent som er større enn hva en person kan ha. For Gallus sa at … en solid sfære uten tomrom ble oppfunnet for lenge siden … men, - sa Gall, - en slik sfære som bevegelsene til Solen, Månen og fem stjerner, kalt … vandrende, var representert, ikke kunne skapes i form av en solid kropp.

Archimedes oppfinnelse er fantastisk nettopp fordi han kom på hvordan han under forskjellige bevegelser under en revolusjon kunne bevare forskjellige og forskjellige veier. Da Gallus satte denne sfæren i bevegelse, skjedde det slik at på denne bronsekulen erstattet månen solen for like mange omdreininger som i hvor mange dager den erstattet den på himmelen selv, som et resultat av at den samme solformørkelsen skjedde på himmelens sfære, og månen gikk inn i den samme meta der jordskyggen var, da solen kom ut av regionen … (Lacuna).

Ingenting er pålitelig kjent om den indre mekanismen til den himmelske kloden til Archimedes. Det kan antas at det besto av et komplekst tannhjulssystem, som Antikythera-mekanismen. Archimedes skrev en bok om enheten til den himmelske kloden - "On the making of sfærer", men dessverre gikk den tapt.

Image
Image

Cicero skriver også om en annen lignende enhet laget av Posidonius (ca. 135 - 51 f. Kr.), en stoisk filosof og vitenskapsmann som bodde på øya Rhodos, hvorfra skipet som bar Antikythera-mekanismen kan ha seilt: “Om bare noen gang brakt til Scythia eller Storbritannia den ballen (sphaera) som vår venn Posidonius nylig har laget, en ball hvis individuelle revolusjoner gjengir hva som skjer på himmelen med Solen, Månen og fem planeter på forskjellige dager og netter, så hvem er i disse barbariske landene tviler på at denne ballen er et produkt av perfekt grunn? (Cicero. Om gudenes natur, II, 34)

Videre forskning viste at Antikythera-mekanismen var en astronomisk og kalenderkalkulator som ble brukt til å forutsi himmellegems posisjoner på himmelen, og kunne også tjene som et planetarium for å demonstrere bevegelsen deres. Dermed snakker vi om et mer komplekst og multifunksjonelt apparat enn den himmelske kloden til Archimedes.

I følge en hypotese ble denne enheten opprettet ved Akademiet, grunnlagt av den stoiske filosofen Posidonius på den greske øya Rhodos, som på det tidspunktet var kjent som sentrum for astronomi og "maskinteknikk". Det spekuleres også i at ingeniøren som utviklet enheten kan ha vært astronomen Hipparchus (ca. 190-120 f. Kr.), som også bodde på øya Rhodos, siden den inneholder en mekanisme som bruker hans teori om månens bevegelse.

Image
Image

Imidlertid antyder de siste funnene fra deltakerne i Antikythera Mechanism Research Project, publisert 30. juli 2008 i tidsskriftet Nature, at konseptet om mekanismen oppsto i koloniene i Korint, noe som kan indikere en tradisjon som går tilbake til Archimedes.

Til tross for dårlig bevaring og fragmentering av deler av Antikythera-mekanismen, er det, takket være forskernes omhyggelige arbeid, mulig å presentere med tilstrekkelig tillit i generelle termer dens struktur og funksjoner.

Etter å ha stilt inn datoen, ble enheten antagelig betjent ved å rotere en knott plassert på siden av saken. Det store fire-ekkede drivhjulet ble koblet sammen av flertrinnsgir med flere gir som roterte i forskjellige hastigheter og flyttet skiven.

Image
Image

Bevegelsen hadde tre hovedskiver med konsentriske skalaer: en på fronten og to på baksiden. Det var to skalaer på frontpanelet: den faste ytre, som representerte ekliptikken (en stor sirkel av himmelkulen som den tilsynelatende årlige bevegelsen av solen forekommer), ble delt inn i 360 grader og 12 segmenter på 30 grader med tegn på dyrekretsen, og den bevegelige indre en, som hadde 365 divisjoner etter antall dager i den egyptiske kalenderen, som ble brukt av greske astronomer. Kalenderfeilen forårsaket av den lengre reelle varigheten av solåret (365,2422 dager) kunne korrigeres ved å vri kalenderen 1-divisjon tilbake hvert fjerde år.

Den forreste skiven hadde sannsynligvis tre håndindikatorer: en med datoen, og de to andre med posisjonene til Solen og Månen i forhold til ekliptikens plan. Månens posisjonsindikator gjorde det mulig å ta hensyn til ujevnheten i bevegelsen forårsaket av at jordas satellitt ikke beveger seg i et sirkulært, men i en elliptisk bane. Til dette ble det brukt et genialt girsystem, som inkluderte to gir med tyngdepunkt forskjøvet i forhold til rotasjonsaksen.

Image
Image

På frontpanelet var det også en mekanisme med en månefaseindikator. En sfærisk modell av Månen, halv sølvbelagt, halv svart, ble vist i et rundt vindu, som viser månens nåværende fase.

Det er et synspunkt at mekanismen kan ha pekepinner for alle fem planetene som er kjent for grekerne (dette er Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn). Men ikke en eneste overføring som er ansvarlig for slike planetariske mekanismer er funnet. Samtidig antyder nylig oppdagede inskripsjoner, som nevner stasjonære punkter på planeter, at Antikythera-mekanismen også kunne beskrive bevegelsen deres.

Til slutt, på en tynn bronseplate som dekker frontskiven, var det en parapegma - en astronomisk kalender som viser stigningen og innstillingen av individuelle stjerner og stjernebilder, indikert med greske bokstaver som tilsvarer de samme bokstavene i stjernetegn.

Image
Image

Dermed kunne enheten vise den relative posisjonen til armaturene på himmelkulen på en spesifikk dato, noe som kan ha praktisk anvendelse i arbeidet med astronomer og astrologer, og eliminere komplekse og arbeidskrevende beregninger.

På baksiden var to store skiver. Den øvre skiven, som var i form av en spiral med fem svinger og 47 grener i hver sving, viste Metonic-syklusen, oppkalt etter den athenske astronomen og matematikeren Meton, som foreslo den i 433 f. Kr. Den ble brukt til å koordinere varigheten av månemåneden og solåret i lunisolar-kalenderen.

Som den eldgamle greske forskeren fra det 1. århundre f. Kr. Gemini bemerket i sin "Elements of Astronomy", ofret grekerne ofrene til gudene i henhold til sine forfedres skikker, og derfor "må de opprettholde enighet med solen i år, og med månen i dager og måneder."

Image
Image

På det øvre skiven på bakpanelet var det også en underskive, delt inn i fire sektorer, som minner om den andre urskiven på et moderne armbåndsur.

I 2008 fant sjefen for Antikythera Mechanism Research Project Tony Freese og hans kolleger på dette skiven navnene på 4 panhelleniske leker - Isthmian, Olympic, Nemean og Pythian, samt lekene i Dodona. OL-urskiven måtte innarbeides i et eksisterende girtog som beveget pekeren 1/4 sving per år.

Dette bekrefter at Antikythera-mekanismen kan brukes til å beregne datoene for religiøse høytider assosiert med astronomiske hendelser (inkludert de olympiske og andre hellige spill), og også tjene til å korrigere kalendere basert på den metonske syklusen.

Image
Image

Nederst på baksiden var en spiralhjul på 223 rom som viser Saros-syklusen. Saros, muligens oppdaget av babyloniske astronomer, er en periode hvoretter, på grunn av repetisjonen av den relative posisjonen til Solen, Månen og knutepunktene til månebanen på himmelkulen, blir sol- og måneformørkelser gjentatt i samme sekvens. Saros inkluderer 223 synodiske måneder, som er omtrent 18 år 11 dager 8 timer.

På skalaen til skiven som viser syklusen til Saros, er det symboler Σ for måneformørkelser (ΣΕΛΗΝΗ, måne), symboler Η for solformørkelser (ΗΛΙΟΣ, sol) og tall med greske bokstaver, antagelig angir dato og time for formørkelsen. Det var mulig å etablere korrelasjoner med de faktisk observerte formørkelsene.

Den mindre underdialen viser "trippel Saros" eller "Exceligmos syklus" (gresk ἐξέλιγμος), noe som gir perioden med gjentagelse av formørkelser i hele dager. Feltet til denne skiven er delt inn i tre sektorer: en ren og to med timemarkeringer (8 og 16), som må legges til hvert sekund og tredje Saros i syklusen for å få formørkelsens tid. Dette bekrefter at instrumentet kunne vært brukt til å forutsi måneformørkelser og muligens solformørkelser.

Datarekonstruksjon av mekanismen
Datarekonstruksjon av mekanismen

Datarekonstruksjon av mekanismen

Antikythera-mekanismen var innelukket i en trekasse, på dørene var bronsetabletter som inneholder instruksjoner for bruk med astronomiske, mekaniske og geografiske data. Interessant nok forekommer blant stedsnavnene i teksten ΙΣΠΑΝΙΑ (Spania på gresk), som er den eldste omtale av landet i denne formen, i motsetning til Iberia.

Takket være forskernes innsats avslører Antikythera Mechanism gradvis sine hemmeligheter, og utvider vår forståelse av mulighetene til gammel vitenskap og teknologi. I 1974 presenterte Price i sin artikkel "Greek Gears - Calendar Computer BC" en teoretisk modell av Antikythera Mechanism, basert på hvilken den australske forskeren Allan George Bromley fra University of Sydney og urmaker Frank Percival gjorde den første fungerende modellen. Noen år senere designet den britiske planetariumoppfinneren John Gleave en mer nøyaktig modell som fulgte Prices opplegg.

Et stort bidrag til studiet av Antikythera Mechanism ble gitt av Michael Wright, en ansatt ved London Science Museum og Imperial College London, som i 2002 var i stand til å gjenskape en fullstendig gjenoppbygging av enheten, og i 2007 presenterte en modifisert modell av den. Det viste seg at Antikyker-mekanismen gjør det mulig å simulere ikke bare solens og månens bevegelser, men også Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn.

Image
Image

I 2016 presenterte forskere resultatene fra mange års forskning. På de resterende 82 fragmentene av enheten var det mulig å tyde 2000 bokstaver, inkludert 500 ord. Likevel kan beskrivelsen, ifølge forskere, ta 20 000 tegn. De fortalte om formålet med enheten, spesielt om å bestemme datoene for 42 astronomiske fenomener. I tillegg ble prediksjonens funksjoner lagt i den, spesielt fargen og størrelsen på solformørkelsen, og fra den styrken til vindene til sjøs, ble bestemt (grekerne arvet denne troen fra babylonerne).

"Denne enheten er bare ekstraordinær, den er en av et slag," sa Mike Edmunds, en professor ved Cardiff University som leder forskningen på mekanismen. "Designet er utmerket, og astronomien er helt nøyaktig … Når det gjelder historisk verdi, anser jeg denne mekanismen som dyrere enn Mona Lisa."

Anbefalt: