У 1901 році з дна моря підняли унікальний бронзовий механізм, що вражає досі

У 1901 році з дна моря був піднятий антикітерський механізм, бронзовий калькулятор з ручним приводом, виготовлений приблизно в I столітті до нашої ери. Цей унікальний пристрій був знайдений на затонулому кораблі римської епохи біля невеликого егейського острова Антикітера.

Антикітерський механізм здатний передбачати сонячні та місячні затемнення, відстежувати нерівномірну орбіту Місяця та моделювати положення відомих планет. Протягом наступних 1400 років не було знайдено жодного аналогічного пристрою, що викликало чимало запитань у вчених, які досі намагаються зрозуміти, як у той час люди змогли створити таку складну річ вручну.

У 1901 році з дна підняли механізм, що вражає своєю складністю

Шестерні механізму вирізані вручну з бронзи у формі трикутних зубців і з’єднані в ланцюжки, що дозволяють обчислювати астрономічні співвідношення з точністю, подібною до планетарію. Коли водолази, що шукали губки, підняли з морського дна покритий корозією шматок з глибини близько 45 метрів, ніхто не міг уявити, що всередині цього зеленого наросту ховається такий унікальний механізм.

Корабельна аварія біля Антикітери сталася на великій глибині між Критом і Пелопоннесом, на торговому шляху, яким римські купці перевозили грецькі трофеї до Італії. Вантаж включав бронзові та мармурові статуї, скляний посуд, амфори та монети.

Серед фрагментів, піднятих на поверхню в 1901 році, була маса розміром приблизно з взуттєву коробку, яка залишалася практично непоміченою в Національному археологічному музеї в Афінах до 1902 року. Грецький політик Спиридон Стаїс помітив шестерню, врослу в іржу, а його двоюрідний брат Валеріос Стаїс, директор музею, розпочав перше дослідження цього уламка.

Згодом цей шматок розколовся, відкривши шестерні з трикутними зубцями, розташованими в рядах. Пристрій приводився в рух вручну: користувач крутив ручку збоку, а циферблати на передній і задній панелях оберталися, показуючи положення Сонця, фазу Місяця, дату в декількох календарях та прогнозований час затемнень.

Збереглося щонайменше 30 шестерень, а реконструкції, засновані на рентгенівській томографії, показують, що оригінальний пристрій містив близько 37 вирізаних вручну бронзових коліс, упакованих у дерев’яний корпус висотою приблизно 34 сантиметри. Найбільша шестерня має ширину близько 14 сантиметрів, а зубці виготовлялися окремо. Співвідношення між шестернями кодує астрономічні періоди, які вавилонські та грецькі астрономи вдосконалювали протягом століть.

Одна пара шестерень, встановлена на зміщеному штифті, відтворює нерівномірну швидкість руху Місяця по небу – так звану місячну аномалію, вперше описану грецьким астрономом Гіппархом у II столітті до нашої ери. Місяць обертається навколо Землі не по ідеальному колу, прискорюючись поблизу перигею та сповільнюючись поблизу апогею. Механізм моделює це коливання за допомогою штифтового з’єднання, яке змушує одну шестерню погойдуватися відносно іншої, що є механічним рішенням задачі небесної геометрії, розробленим за дві тисячі років до Ньютона.

Повертаючи рукоятку вперед на один день, передній циферблат просувається на одне поділ по зодіаку, а вказівник Місяця рухається зі своєю реальною, нерівномірною швидкістю. Маленька кулька, наполовину чорна, наполовину срібна, обертається всередині віконця, показуючи місячну фазу.

На задній панелі пристрою два спіральні циферблати відстежують довші цикли: цикл Метона з 235 місячних місяців, який повертає Місяць до тієї ж фази в ту ж дату кожні 19 років, і цикл Сароса з 18 років і 11 днів, який астрономи використовували для прогнозування затемнень. Якщо покажчик Сароса зупинявся на певному символі, це означало, що наближається затемнення, вказуючи, чи буде воно сонячним або місячним, приблизно в який час доби відбудеться, а іноді й колір Місяця під час повного затемнення.

Дослідження 2024 року, проведене Університетом Глазго, використало байєсівську статистику та методи, запозичені з аналізу гравітаційних хвиль LIGO, щоб встановити, що календарне кільце на передній панелі пристрою, найімовірніше, містило 354 або 355 отворів, що відповідає грецькому місячному року, а не 365 дням єгипетського сонячного календаря.

Хоча ніхто не знає напевно, основними кандидатами на створення механізму вважаються Архімед Сіракузький, який загинув у 212 році до нашої ери, і Гіппарх Родоський, чию місячну теорію механізм відтворює з великою точністю. Родос був відомим центром виготовлення астрономічних інструментів у пізній елліністичний період. Корабель, що перевозив пристрій, затонув приблизно між 70 і 50 роками до нашої ери, ймовірно, на шляху з егейського порту до Риму.

Вже неодноразово піднімалося питання, чому протягом наступних століть не збереглося жодної подібної машини, ніби ціла інженерна традиція зникла. Немає жодних очевидних наступників у римському Єгипті, Візантії чи ранньосередньовічній Європі. Механічні годинники з подібною складністю шестерень з’являються в європейських хроніках лише у XIV столітті з появою астрономічних годинників, тобто більш ніж на тисячоліття пізніше.

Найранішими європейськими годинниковими механізмами, які наближаються до Антикітерського механізму за кількістю шестерень і астрономічним розмахом, є астрономічний годинник Річарда Воллінгфордського в абатстві Сент-Олбанс, спроектовані наприкінці 1320-х років, і астраріум Джованні де Донді, побудований у Падуї між 1348 і 1364 роками. Обидва пристрої з’явилися приблизно на 1400 років пізніше за корабельну аварію і вважаються чудесами інженерної думки пізнього середньовіччя. Однак жоден з них не перевершує за складністю те, що, ймовірно, було створено грецькою майстернею в I столітті до нашої ери.

У ісламському світі спадкоємність збереглася краще, оскільки астролябії, шестерні календарі та водяні астрономічні машини продовжували розвиватися.