Что не так с антикитерским механизмом: Мог ли первый в мире компьютер вообще работать?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Антикитерский механизм. Одно только название будоражит воображение. Найденный больше века назад среди обломков древнего корабля, этот сложнейший артефакт из бронзовых шестерен часто называют первым аналоговым компьютером человечества. Настоящее чудо инженерной мысли, опередившее свое время на столетия! Мы привыкли восхищаться его предполагаемыми возможностями: отслеживать движение Солнца и Луны, предсказывать затмения, даже показывать даты Олимпиад. Но что, если эта удивительная машина, символ гениальности древних греков, на самом деле… не могла работать?

Новое исследование ставит под сомнение саму механическую функциональность этого устройства, добавляя еще один слой тайны к его истории.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Сложность, рожденная морем

Прежде чем разбираться в новых сомнениях, давайте вспомним, что мы знаем (или думали, что знаем) об Антикитерском механизме. Обнаруженный в 1901 году и датируемый примерно 60 годом до н.э., он представляет собой остатки сложной системы взаимосвязанных шестерен, заключенных когда-то в деревянный корпус размером с обувную коробку. Годы, проведенные на дне моря, не пощадили артефакт. Коррозия и повреждения превратили его в хрупкий конгломерат, изучение которого — настоящая головная боль для ученых.

С помощью рентгеновской и компьютерной томографии исследователям удалось заглянуть внутрь и воссоздать предполагаемую конструкцию. Картина вырисовывалась поразительная: десятки шестерен разного размера, хитроумно соединенных для моделирования небесных циклов. Считалось, что устройство могло показывать фазы Луны, положение планет (хотя это до сих пор предмет споров) и предсказывать затмения с помощью специальных указателей на циферблатах. Наличие календаря, включающего циклы проведения общегреческих игр, вроде Олимпийских, намекало на его культурное и, возможно, образовательное значение.

Фундаментальные переменные и геометрические понятия, связанные с зубчатыми колесами с треугольными зубьями. arXiv:2504.00327 [astro-ph.IM]
Автор: E. G. Szigety y G. F. Arenas Источник: arxiv.org
Когда шестеренки не сходятся

Именно здесь на сцену выходят Эстебан Сигети и Густаво Аренас из Аргентины. Их работа — это не очередная реконструкция, а компьютерное моделирование динамики взаимодействия ключевых элементов механизма, а именно — зубцов шестерен. Они взяли за основу данные о размерах, форме (треугольной) зубцов и возможных погрешностях их изготовления, полученные в ходе предыдущих исследований, в частности, работы команды Майка Эдмундса 2006 года.

И вот тут-то и возникла проблема. Модель Сигети и Аренаса показала, что если опираться на ранее измеренные параметры и допуски, то шестерни механизма просто не смогли бы нормально сцепляться. Либо они заклинивали бы намертво, либо зубцы проскальзывали бы, не передавая вращение. «Один зубец вращался бы, а другой — нет», — поясняет Сигети. Проще говоря, согласно этой симуляции, механизм в том виде, как его измерили ранее, был бы механически неработоспособен.

Сам Сигети, впрочем, находит такой вывод парадоксальным. Зачем кому-то вкладывать колоссальные ресурсы, время и незаурядный интеллект в создание столь сложного устройства, которое в итоге не сможет даже провернуться? Это кажется нелогичным. Он предполагает, что, возможно, предыдущие оценки погрешностей изготовления были излишне пессимистичны. Если допустить, что древние мастера добились большей точности, то механизм, по мнению Сигети, вполне мог бы функционировать и предсказывать, например, затмения с «весьма приемлемой» точностью.

На верхнем графике показан начальный угол и его значение. arXiv:2504.00327 [astro-ph.IM]
Автор: E. G. Szigety y G. F. Arenas Источник: arxiv.org
Работать — не значит быть точным?

Однако Майк Эдмундс, чьи данные частично легли в основу новой симуляции, придерживается иной точки зрения. Он напоминает, что еще в 2006 году его команда пришла к выводу о значительных погрешностях механизма, особенно в части предсказания положения Луны. Даже если предположить, что механически шестерни могли вращаться (то есть, погрешности были меньше, чем предполагалось изначально, и не приводили к заклиниванию), это не отменяет главного вывода его исследования: Антикитерский механизм, вероятно, не был прецизионным научным инструментом. Его точности могло быть недостаточно для серьезных астрономических расчетов, что скорее указывает на демонстрационное или образовательное предназначение. Представьте себе наглядное пособие для объяснения движения небесных тел — впечатляющее, сложное, но не предназначенное для реальных вычислений с высокой точностью.

Призраки коррозии: Можно ли верить измерениям?

И тут в дискуссию вступает еще один важный фактор, на который указывает Аристидис Вулгарис из Греции. За две тысячи лет под водой бронза механизма претерпела химические изменения, превратившись в минерал атакамит. Когда артефакт извлекли на поверхность, этот минерал начал высыхать, растрескиваться и сжиматься. А это значит, что текущие размеры и форма деталей могут существенно отличаться от оригинальных!

Этот момент критически важен. Ведь если измерения, на которых базируются и выводы Эдмундса о точности, и симуляция Сигети и Аренаса о механической работе, проводились на деформированных деталях, то насколько они вообще отражают первоначальное состояние механизма? Вулгарис подчеркивает: нельзя категорично заявлять, что механизм «никогда не функционировал», основываясь на измерениях его нынешнего, искаженного временем и стихией, состояния.

На рисунке A показана типичная ситуация заклинивания, когда шестерни не могут двигаться. На рисунке B показан порог, при котором шестерни теряют контакт и начинают разъединяться. arXiv:2504.00327 [astro-ph.IM]
Автор: E. G. Szigety y G. F. Arenas Источник: arxiv.org
Что же в итоге?

История Антикитерского механизма становится все запутаннее. Новое моделирование аргентинских ученых ставит под сомнение саму базовую работоспособность его шестеренчатой системы, по крайней мере, если верить предыдущим измерениям. Однако эти измерения сами по себе могут быть неточны из-за неумолимых процессов коррозии и деформации.

Вся эта научная дискуссия — яркий пример того, с какими трудностями сталкиваются исследователи при изучении древних технологий. Мы имеем дело с уникальным, но сильно поврежденным артефактом. Каждая новая деталь, каждая попытка моделирования или реконструкции порождает больше вопросов, чем ответов.

Был ли Антикитерский механизм гениальным, но нерабочим прототипом? Или точным (для своего времени) калькулятором? Или же просто невероятно сложным учебным пособием? Возможно, мы никогда не узнаем этого наверняка.

Одно несомненно: даже если шестерни Антикитеры никогда плавно не вращались, сама идея, сам замысел создания такого устройства в Древней Греции — это уже свидетельство поразительного уровня научной и инженерной мысли. Эта бронзовая загадка со дна моря продолжает бросать вызов нашему пониманию прошлого, напоминая, что история технологий полна удивительных, а порой и неразрешимых, тайн.

1 комментарий

Б
Этот механизм — пробный. На поздних вариантах эвольвента с минимальной погрешностью. Но даже для ранних вариантов был разработан алгоритм выборки люфтов и минимизации ошибки.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

CCA CRA PRO — снова в деле — обзор внутриканальных динамических наушников

Чуть больше трех лет назад модель CRA от компании CCA произвела фурор в бюджетном сегменте внутриканальных наушников. Они действительно были замечательными. Затем вышло продолжение линейки с...

Торжественные мероприятия, посвящённые 90-летию Московского метро – что интересного мы увидим с 15 по 18 мая

Завтра Московский метрополитен будет торжественно отмечать своё 90-летие. Дата не полностью круглая, но заслуживающая внимания. Тем более, следующая «совсем круглая» будет только через 10 лет, а за...

Что такое коллариум и чем он отличается от солярия: разбираемся в деталях

Сегодня получить ровный загар можно в любое время года. Достаточно лишь посетить ближайший солярий. При этом для тех, кто стремится к ровному загару и ухоженному виду, солярий долгое время был...

Зачем в лифтах устанавливают зеркала

Многие из нас даже не задумываются, почему в лифтах почти всегда есть зеркало. Оно стало настолько привычным элементом интерьера, что воспринимается скорее как данность, чем как осознанное решение,...

Предки человека были не первыми? Шимпанзе используют лекарственные листья для первой помощи раненым сородичам

Представьте себе картину: в густых лесах Уганды шимпанзе, наш ближайший родственник в животном мире, не просто зализывает свои раны, но и целенаправленно ищет определённые листья, чтобы приложить...

Обзор беспроводной портативной колонки Soundmax SM-PS5031B

SOUNDMAX SM-PS5031B является представителем портативных колонок в низком ценовом диапазоне, но обладает довольно неплохим звуком, компактными размерами, наличием FM- радио и аккумулятором емкостью...