Antikythera-mekanismi - Vanhin Tietokone - Vaihtoehtoinen Näkymä

Antikythera-mekanismi - Vanhin Tietokone - Vaihtoehtoinen Näkymä
Antikythera-mekanismi - Vanhin Tietokone - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Antikythera-mekanismi - Vanhin Tietokone - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Antikythera-mekanismi - Vanhin Tietokone - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: The Antikythera Mechanism: A Shocking Discovery from Ancient Greece. 2024, Lokakuu
Anonim

Vuonna 1900, pääsiäisen aattona, kaksi Afrikan rannikolta palaavaa sienipüüdjien alusta ankkuroituivat Kreikan pienen saaren Antikytheraan (Antikythera) Egeanmerelle, joka sijaitsee Kreetan saaren ja Kreikan mantereen eteläkärjen - Peloponnesoksen - välissä. Siellä noin 60 metrin syvyydessä sukeltajat löysivät muinaisen laivan jäännökset.

Sienis sukeltajat, 1900
Sienis sukeltajat, 1900

Sienis sukeltajat, 1900

Seuraavana vuonna kreikkalaiset arkeologit aloittivat sukeltajien avulla tutkimuksen uppoutuvasta aluksesta, joka osoittautui roomalaisiksi kauppalaiviksi, joka hajotettiin noin 80-50. BC. Todennäköisimmän hypoteesin mukaan alus meni Rhodoksen saarelta, todennäköisimmin Roomaan palkintojen tai diplomaattisten "lahjojen" avulla. Kuten tiedätte, Rooman valloittamiseen Roomassa liittyi kulttuuriomaisuuden järjestelmällinen vienti Italiaan.

Upotetusta aluksesta nostettujen esineiden joukossa oli muodoton korroosiopronssin pala, joka otettiin aluksi patsaan fragmentista. Arkeologi Valerios Stais aloitti tutkimuksen vuonna 1902. Tyhjennettynä sen kalkkikerrostumuksista hän löysi yllätyksekseen monimutkaisen mekanismin, kuten kellon, jolla on monia pronssisia hammaspyöriä, vetoakselien jäännöksiä ja mitta-asteikkoja. Onnistuimme myös tekemään joitain kirjoituksia antiikin kreikan kielellä.

Image
Image

Vietettyään 2000 vuotta merenpohjassa mekanismi on tullut meille pahasti vaurioituneessa muodossa. Puurunko, johon se ilmeisesti kiinnitettiin, on kokonaan hajonnut. Metalliosat ovat muodonmuutos ja syöpyneet. Lisäksi monet mekanismin fragmentit ovat kadonneet. Vuonna 1903 Ateenassa julkaistiin ensimmäinen virallinen tieteellinen julkaisu, jossa oli kuvaus ja valokuvat Antikythera-mekanismista, kuten tätä laitetta kutsuttiin.

Laitteen puhdistamiseen kului vaivalloista työtä, joka kesti yli vuosikymmenen. Sen jälleenrakentaminen näytti melkein toivottomalta, ja se pysyi huonosti ymmärrettynä pitkään, kunnes se kiinnitti englantilaisen fyysikon ja tiedehistorian tutkijan Derek J. de Solla Pricein huomion. Vuonna 1959 Scientific American -lehti julkaisi Pricein antiikin kreikkalaisen tietokoneen artikkelin Antikythera-mekanismista ja se oli tärkeä virstanpylväs hänen tutkimuksessaan.

Image
Image

Mainosvideo:

Vuonna 1971 suoritetut radiohiilianalyysi ja kirjoitusten epigraafiset tutkimukset antoivat mahdolliseksi todeta, että tämä laite on luotu vuosina 150-100 eKr. Mekanismin tutkiminen röntgen- ja gammaradiografialla antoi arvokasta tietoa laitteen sisäisestä kokoonpanosta.

Kaikki Antikythera-mekanismin säilyneet metalliosat on valmistettu pronssilevystä, jonka paksuus on 1-2 millimetriä. Monet fragmentit muutetaan melkein kokonaan korroosiontuotteiksi, mutta monissa paikoissa mekanismin herkät yksityiskohdat voidaan silti havaita. Tällä hetkellä tunnetaan 7 suurta ja 75 pientä fragmenttia tästä mekanismista.

Image
Image

Jo tutkimuksen alkuvaiheessa säilyneiden kirjoitusten ja asteikkojen ansiosta Antikythera-mekanismi tunnistettiin eräänlaiseksi laitteeksi tähtitieteellisiin tarpeisiin. Ensimmäisen hypoteesin mukaan se oli jonkinlainen navigointityökalu, mahdollisesti astrolabe - eräänlainen tähtitaivaan ympyräkartta, jossa oli laitteita tähteiden koordinaattien ja muiden tähtitieteellisten havaintojen määrittämiseen, joiden keksijänä pidetään muinaiskreikkalaista tähtitieteilijää Hipparchus (noin 180-190 - 125 eKr.). BC).

Pian kuitenkin kävi selväksi, että Antikythera-mekanismin pienentämisen ja monimutkaisuuden taso on verrattavissa 1700-luvun tähtitieteelliseen kelloon. Se sisältää yli 30 hammaspyörää, jotka ovat tasasivuisten kolmioiden muotoisia. Tämä suuri monimutkaisuus ja moitteeton ammattitaito viittaa siihen, että sillä oli useita edeltäjiä, joita ei ole löydetty.

Image
Image

Toisen hypoteesin mukaan mekanismi oli Archimedesin (n. 287 - 212 eKr.) Luoma mekaanisen taivaan maapallon (planetaario) "litteä" versio, jonka muinaiset kirjoittajat kertoivat.

Varhaisin maininta Archimedesin maapallosta on peräisin 1. vuosisadalta eKr. Kuuluisan roomalaisen orator Ciceron "On the State" vuoropuhelussa keskusteluun osallistujien välinen keskustelu kääntyy aurinkopimennyksiin, ja yksi heistä sanoo:

Muistan, kuinka kerran vierailin yhdessä Guy Sulpicius Gallin kanssa, joka oli yksi maamme oppituimmista ihmisistä, Mark Marcellukseen … ja Gallus pyysi häntä tuomaan kuuluisan "pallon", ainoan pokaalin, jolla Marcelluksen isoisä halusi koristaa talonsa Syrakusan valloituksen jälkeen., kaupunki, joka on täynnä aarteita ja ihmeitä.

Olen usein kuullut ihmisten puhuvan tästä "pallasta", jota pidettiin Archimedeksen mestariteoksena, ja minun on tunnustettava, että en ensi silmäyksellä löytänyt siitä mitään erityistä. Kaunisempi ja tunnetuin ihmisten keskuudessa oli toinen pallo, jonka oli luonut sama Archimedes, jonka sama Marcellus antoi Valorin temppeliin.

Mutta kun Gallus alkoi selittää meille tämän laitteen rakennetta tuntemalla asian hyvin, jouduin siihen tulokseen, että Sisilian lahjakkuus oli suurempi kuin mitä ihmisellä voi olla. Sillä Gallus sanoi, että … kiinteä pallo ilman tyhjiä keksittiin kauan sitten … mutta, - sanoi Gall, - sellaista palloa, jolla Auringon, Kuun ja viiden tähden liikkeet, joita kutsuttiin … vaeltavaksi, ei voitu luoda kiinteän kehon muodossa.

Archimedesin keksintö on uskomaton juuri siitä syystä, että hän keksi, kuinka yhden vallankumouksen aikana erilaisissa liikkeissä säilyttää erilaisia ja erilaisia polkuja. Kun Gallus asetti tämän pallon liikkeelle, tapahtui, että tällä pronssipallolla kuu korvasi aurinkoa niin monta kierrosta kuin kuinka monta päivää se korvasi sen itse taivaalla, minkä seurauksena sama taivas auringonpimennys tapahtui pallon taivaalla ja kuu tuli samaan meta-alueeseen, missä maan varjo oli, kun aurinko tuli alueelta … (Lacuna).

Archimedesin taivaanpallon sisäisestä mekanismista ei luotettavasti tiedä mitään. Voidaan olettaa, että se koostui monimutkaisesta vaihdejärjestelmästä, kuten Antikythera-mekanismista. Archimedes kirjoitti kirjan taivaallisen maapallon laitteesta - "Pallojen muodostamisessa", mutta valitettavasti se katosi.

Image
Image

Cicero kirjoittaa myös toisesta samanlaisesta laitteesta, jonka on valmistanut Posidoniuksen (n. 135 - 51 eKr.), Stoilaisen filosofin ja tiedemiehen asunut Rhodoksen saarella, josta Antikythera-mekanismia kantava alus olisi saattanut purjehtia:”Jos vain koskaan tuonut Scythiaan tai Iso-Britanniaan sen pallo (sphaera), jonka ystävämme Posidonius äskettäin teki, pallo, jonka yksittäiset kierrokset toistavat mitä tapahtuu taivaalla Auringon, Kuun ja viiden planeetan kanssa eri päivinä ja öisin, niin kuka on näissä barbaareissa maissa epäileisikö, että tämä pallo on täydellisen syyn tuote? (Cicero. Jumalan luonteesta, II, 34)

Jatkotutkimukset osoittivat, että Antikythera-mekanismi oli tähtitieteellinen ja kalenterin laskin, jota käytettiin ennustamaan taivaankappaleiden sijainteja taivaalla, ja se voisi toimia myös planetaarioina osoittaen niiden liikettä. Siksi puhumme monimutkaisemmasta ja monitoiminnallisemmasta laitteesta kuin Archimedesin taivaallinen maapallo.

Yhden hypoteesin mukaan tämä laite on luotu stoikkalaisen filosofin Posidoniuksen perustamassa Akatemiassa Kreikan Rodoksen saarelle, joka oli tuolloin tunnettu tähtitieteen ja "konepajateollisuuden" keskuksena. Arvellaan myös, että laitteen kehittänyt insinööri on saattanut olla tähtitieteilijä Hipparchus (noin 190–120 eKr.), Joka asui myös Rhodoksen saarella, koska se sisältää mekanismin, joka käyttää hänen teoriaansa kuun liikkeestä.

Image
Image

Antikytheran mekanismitutkimushankkeen osallistujien viimeisimmät havainnot, jotka julkaistiin Nature-lehdessä 30. heinäkuuta 2008, viittaavat kuitenkin siihen, että mekanismin käsite on alun perin syntynyt Korintin siirtokunnista, mikä voi viitata Archimedesiin palanneen perinteen.

Huolimatta Antikythera-mekanismin osien huonosta säilyvyydestä ja pirstoutumisesta, tutkijoiden ahkeran työn ansiosta on mahdollista esitellä riittävän varmasti sen rakenne ja toiminnot yleisesti.

Päivämäärän asettamisen jälkeen laitetta todennäköisesti käytettiin kiertämällä kotelon sivussa olevaa nuppia. Suuri 4-puolainen vetopyörä yhdistettiin monivaiheisilla hammaspyörillä, joissa useita hammaspyöriä pyörii eri nopeuksilla ja liikuttivat valitsinta.

Image
Image

Liikkeellä oli kolme päävalintaa, joissa on samankeskiset vaa'at: yksi edessä ja kaksi takana. Etupaneelissa oli kaksi asteikkoa: kiinteä ulompi, joka edustaa ekliptiaa (suuri taivaanpallon ympyrä, jota pitkin Auringon ilmeinen vuotuinen liike tapahtuu), jaettiin 360 asteeseen ja 12 30 asteen segmenttiin, joissa on horoskooppimerkkejä, ja siirrettävä sisäinen, jossa oli 365 jakoa. kreikkalaisten tähtitieteilijöiden käyttämän Egyptin kalenterin päivien lukumäärällä. Aurinkovuoden pidemmän todellisen keston (365,2422 päivää) aiheuttama kalenterivirhe voitiin korjata kääntämällä kalenterivalitsimen 1 jako takaisin joka neljäs vuosi.

Etuvalitsimella oli todennäköisesti kolme kädenosoitinta: toisessa päivämäärä ja toisissa kahdessa Auringon ja Kuun sijainti ekliptikan tasoon nähden. Kuun sijainnin osoitin antoi mahdolliseksi ottaa huomioon sen liikkeen epätasaisuus, joka johtuu siitä, että Maan satelliitti ei liikku pyöreällä, vaan elliptisellä kiertoradalla. Tätä varten käytettiin nerokasta vaihdejärjestelmää, joka sisälsi kaksi hammaspyörää, joiden painopiste oli siirretty pyörimisakseliin nähden.

Image
Image

Etupaneelissa oli myös mekanismi, jossa oli kuuvaiheen osoitin. Pyöreässä ikkunassa esitettiin pallomainen Kuun malli, puoliksi hopeoitu, puolittain musta, ja osoitti kuun nykyisen vaiheen.

On näkökulmaa, että mekanismissa voisi olla osoittimia kaikille viidelle kreikkalaisten tuntemalle planeetalle (nämä ovat elohopea, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus). Mutta ei ole löydetty yhtään siirtoa, joka olisi vastuussa tällaisista planeettamekanismeista. Samanaikaisesti äskettäin löydetyt kirjoitukset, joissa mainitaan planeettojen kiinteät kohdat, viittaavat siihen, että Antikythera-mekanismi voisi myös kuvata niiden liikettä.

Lopuksi ohuella pronssilevyllä, joka peitti etukytkimen, oli parapegma - tähtitieteellinen kalenteri, joka osoittaa yksittäisten tähtijen ja konstellaatioiden nousun ja asettamisen, osoitettuna kreikkalaisilla kirjaimilla, jotka vastaavat samoja sodiataskaalan kirjaimia.

Image
Image

Siten laite pystyi osoittamaan valaisimien suhteellisen sijainnin taivaanpallossa tiettynä päivänä, jota voitaisiin käytännössä käyttää tähtitieteilijöiden ja astrologien työssä eliminoimalla monimutkaisia ja työläitä laskelmia.

Takana oli kaksi suurta kellotaulua. Ylävalitsin, joka oli spiraalin muotoinen ja siinä oli viisi kierrosta ja 47 haaraa molemmissa käännöksissä, esitti metonisyklin, joka on nimetty Ateenan tähtitieteilijältä ja matemaatikolta Metonilta, joka ehdotti sitä vuonna 433 eKr. Sitä käytettiin kuun kuukauden ja aurinkovuoden keston koordinoimiseksi lunisolaarisessa kalenterissa.

Kuten 1. vuosisadan eKr. Muinaiskreikkalainen tutkija Gemini totesi teoksessaan "Tähtitieteen elementit", kreikkalaiset uhrasivat jumalia esivanhempiensa tapojen mukaisesti, ja siksi "heidän on ylläpidettävä sopimusta Auringon kanssa vuosina ja Kuun kanssa päivinä ja kuukausina".

Image
Image

Takapaneelin ylemmässä valitsimessa oli myös alavalitsin, joka on jaettu neljään sektoriin ja joka muistuttaa modernin rannekellon toista valitsinta.

Vuonna 2008 Antikytheran mekanismitutkimusprojektin päällikkö Tony Freese ja hänen kollegansa löysivät tällä valitsimella neljän Panhellenic-pelin nimet - Isthmian, Olympic, Nemean ja Pythian sekä Dodonan kisat. Olympiakiekko oli sisällytettävä olemassa olevaan vaihteistoon, joka liikutti osoitinta 1/4 kierrosta vuodessa.

Tämä vahvistaa sen, että Antikythera-mekanismia voitaisiin käyttää laskettaessa tähtitieteellisiin tapahtumiin (mukaan lukien olympia ja muut pyhät pelit) liittyvien uskonnollisten lomapäivien päivämääriä, ja se myös auttaisi oikaisemaan kalentereita Metonian syklin perusteella.

Image
Image

Selän alaosassa oli 223-lokeroinen kierrevalitsin, joka osoitti Saros-syklin. Saros, jonka Babylonian tähtitieteilijät ovat mahdollisesti löytäneet, on ajanjakso, jonka jälkeen auringon, kuun ja kuun kiertoradan solmujen taivaanpallolla toistumisen vuoksi aurinko- ja kuunpimennykset toistetaan samassa järjestyksessä. Saros sisältää 223 synodista kuukautta, mikä on noin 18 vuotta 11 päivää 8 tuntia.

Saros-syklin osoittavan kellon asteikolla on symboleja Σ kuunpimennyksille (ΣΕΛΗΝΗ, Kuu), symboleja Η aurinkopimennysille (ΗΛΙΟΣ, aurinko) ja numeroita kreikkalaisin kirjaimin, mikä todennäköisesti ilmoittaa pimennysten päivämäärän ja tunnin. Oli mahdollista todeta korrelaatio todellisuudessa havaittujen pimennysten kanssa.

Pienemmässä subdialissa näkyy "kolmois Saros" tai "Exceligmos-sykli" (kreikka ἐξέλιγμος), jolloin pimennysten toistumajakso on kokonainen päivä. Tämän valitsimen kenttä on jaettu kolmeen osaan: yksi puhdas ja kaksi tuntimerkinnöillä (8 ja 16), jotka on lisättävä jokaiseen toiseen ja kolmanteen sarosarjaan syklin aikana saadaksesi pimennysten ajan. Tämä vahvistaa sen, että välinettä olisi voitu käyttää ennustamaan kuun ja mahdollisesti auringonpimennyksiä.

Mekanismin tietokoneen rekonstruointi
Mekanismin tietokoneen rekonstruointi

Mekanismin tietokoneen rekonstruointi

Antikythera-mekanismi suljettiin puiseen laatikkoon, jonka ovissa oli pronssitabletteja, jotka sisälsivät sen käyttöohjeet tähtitieteellisillä, mekaanisilla ja maantieteellisillä tiedoilla. Mielenkiintoista on, että tekstin paikannimissä esiintyy ΙΣΠΑΝΙΑ (kreikka Espanja), mikä on maan vanhin maininta tässä muodossa toisin kuin Iberia.

Tutkijoiden ponnistelujen ansiosta Antikythera-mekanismi paljastaa vähitellen salaisuutensa ja laajentaa ymmärrystämme muinaisen tieteen ja tekniikan mahdollisuuksista. Hinta esitteli vuonna 1974 artikkelissaan "Kreikan vaihteet - Kalenteritietokone BC" Antikythera-mekanismin teoreettisen mallin, jonka pohjalta australialainen tiedemies Allan George Bromley Sydneyn yliopistosta ja kelloseppä Frank Percival tekivät ensimmäisen työskentelymallin. Muutamaa vuotta myöhemmin brittiläinen planetaariokehittäjä John Gleave suunnitteli tarkemman mallin, joka noudatti Price-mallia.

Suuren panoksen Antikythera-mekanismin tutkimukseen antoi Lontoon tiedemuseon ja Imperial College Londonin työntekijä Michael Wright, joka vuonna 2002 pystyi luomaan laitteen täydellisen jälleenrakennuksen ja esitteli vuonna 2007 sen muokatun mallin. Kävi ilmi, että Antikyker-mekanismi mahdollistaa Auringon ja Kuun liikkeiden lisäksi myös Mercuryn, Venuksen, Marsin, Jupiterin ja Saturnuksen liikkeiden simuloinnin.

Image
Image

Vuonna 2016 tutkijat esittelivät monen vuoden tutkimustensa tulokset. Laitteen jäljellä olevista 82 kappaleesta oli mahdollista purkaa 2000 kirjainta, mukaan lukien 500 sanaa. Tutkijoiden mukaan kuvaus voisi kuitenkin kestää 20 000 merkkiä. He kertoivat laitteen tarkoituksesta, erityisesti 42 tähtitieteellisen ilmiön päivämäärien määrittämisestä. Lisäksi ennakointitoiminnot asetettiin siihen, erityisesti auringonpimennysten väri ja koko sekä siitä tuulen voimakkuus merellä määritettiin (kreikkalaiset perivät tämän uskomuksen babylonialaisilta).

"Tämä laite on vain erikoinen, se on ainutlaatuinen", sanoi Cardiffin yliopiston professori Mike Edmunds, joka johtaa mekanismin tutkimusta. "Sen suunnittelu on erinomainen ja tähtitiede on aivan tarkka … Historiallisen arvon suhteen pidän tätä mekanismia kalliimpana kuin Mona Lisa."