Физик из Афин рассказал о тайнах "суперкомпьютера" древних греков

 

 

https://ria.ru/science/20161013/1479149715.html 

15:5213.10.2016
(обновлено: 16:23 13.10.2016)
67343440
[Ксенофон Муссос демонстрирует копию Антикитерского механизма]
© Фото: предоставлено пресс-службой МГУ

МОСКВА, 13 окт – РИА Новости. Профессор Ксенофон Муссос рассказал на фестивале Наука 0+ о том, что представляет собой так называемый "Антикитерский механизм", своеобразный первый компьютер человечества, раскрыл секретную фигуру его создателя и объяснил то, зачем он был нужен древним грекам.

Одно из самых удивительных открытий в истории археологии и древнегреческой истории было совершено в начале 20 века, в 1901 году, когда водолазы обнаружили остов древнеримского судна у берегов острова Антикитера. В трюме корабля они обнаружили необычное механическое устройство, состоявшее из нескольких десятков шестерен и циферблатов, которое было названо "Антикитерским механизмом".

"Компьютер" древних греков, "Антикитерский механизм"

Точная функция этого прибора остается предметом споров среди ученых, однако большинство историков предполагает, что данный древнегреческий "гаджет" представлял собой первый в истории "компьютер", вычислительную машину, которой ее владельцы пользовались для определения положения планет на небосводе и других астрономических расчетов.

Профессор Ксенофон Муссос, физик из университета Афин, изучающий эту машину уже несколько десятилетий, рассказал о ее тайнах в рамках лекции, которую он прочитал на октябрьском фестивале Наука 0+ в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова.

Механический космос

"Я и мои студенты уже много лет думаем над тем, как древние люди, не обладая инструментами и знаниями, могли создавать подобные "космические" машины, механическую миниатюрную копию космоса. И сейчас, как мне кажется, мы наконец-то нашли ответы на все эти вопросы", — рассказывает ученый.

По словам Муссоса, идея о том, как и зачем могла быть создана подобная машина, имитирующая и вычисляющая движение планет по небосводу, пришла к нему в тот момент, когда он читал одно из сочинений Аристотеля, в котором он описывал падение метеорита. Этот пассаж, как отмечает профессор, натолкнул его на мысль, что Стагирит и другие древние греки хорошо понимали, что космос состоит из обыденной материи, такой же, как и породы Земли, а не каких-то эфемерных субстанций, о которых писали некоторые философы.

"Метеориты, как писал Аристотель, являются "горячими камнями", которые, как он предполагал, могут слагать и звезды, которые так же состоят из горячих газов. Они, к тому же, понимали, что тяжелые атомы стремятся к центру. Подобное утверждение заставило меня задуматься – откуда древние греки, не знавшие физики и химии, могли знать это?", — продолжает Муссос. 

[Водолазы извлекают останки человека из песков у остова древнего корабля]
© Фото: Brett Seymour, EUA/WHOI/ARGO
Археологи нашли под водой скелет владельца "компьютера" древних греков
По мнению физика, падения метеоритов, подобных Челябинской катастрофе, заставили древних греков и представителей других античных народов задуматься о том, что происходит в небесах, как они влияют на "земную" жизнь и как космические процессы можно изучать. Антикитерский механизм является конечным результатом этого процесса изучения космоса.

"Когда люди только начали заниматься земледелием, им стало понятно, что для этого необходим календарь – один из таких календарей был найден вместе с Антикитерским механизмом в остове корабля. И главной чертой всех календарей является то, что их невозможно составить без понимания того, что поведение природы можно описывать математическими методами, законами физики", — объясняет греческий физик.

Эти законы, которые древние греки использовали при создании Антикитерского механизма, как недавно выяснили ученые, оказались написаны прямо на самом механизме, на его задней крышке и на самих элементах "суперкомпьютера", как называет это устройство Муссос. По его словам, данное "руководство по эксплуатации" позволило ему и другим греческим ученым понять, как был устроен этот прибор, как он работал и зачем он был нужен.

Геометрия небесных сфер

Как объясняет Муссос, весь принцип работы этого прибора основывался на главном астрономическом открытии древних греков – том, что все космические явления, связанные с движением объектов Солнечной системы, носят периодический и симметрический характер.

"Надписи, которые мы раскрыли в июне этого года, четко указывают на то, что древние греки осознавали периодический характер лунных и солнечных затмений, понимали то, как меняются фазы Луны, периодический характер движения Венеры, Сатурна и других планет", — объясняет Муссос.

Эти же записи, по его словам, дали нам первые конкретные намеки на то, кто был владельцем и разработчиком этого "компьютера". Как предполагает греческий физик, опираясь на описания похожих приборов в различных летописях и заметках того времени, им был вполне конкретный человек, который жил на Сиракузах.

 

[Клинописная глиняная табличка с расчетами движения Юпитера по небу]
© Mathieu Ossendrijver / Science 2016
Ученые: интегралы и матан помогли древним вавилонянам "видеть" Юпитер

"Мы знаем, что Архимед создал два похожих механизма, которые его современники называли "сферами". Это были машины-автоматы, принципы работы которых были хорошо описаны в хрониках, и они были устроены примерно так же, как Антикитерский механизм. По сути, и эти сферы, и наш "суперкомпьютер" являются продолжением тех примитивных астрономических конструкций, таких как Стоунхендж, которые строили люди в древности", — отметил ученый.

До изучения Антикитерского механизма, как пояснил Муссос в беседе с РИА "Новости", никто не верил в то, что такие приборы на самом деле существовали, плюс в реальности данный "вычислитель" оказался гораздо сложнее устроен, чем те сферы Архимеда, которые описывал Герон Александрийский, другой величайший инженер античности.

Доказательством того, что в изготовлении или хотя бы в проектировке Антикитерского механизма был замешан Архимед, как считает физик, являются две вещи:

Первое доказательство – то, что Антикитерский механизм включал в себя инструменты для вычисления расстояния от Солнца до планет, основанные на тех принципах, которые придумал Архимед, замеряя время, которое планеты тратят, путешествуя из одной крайней точки в другую.

[Дольмены да Орка и де Санто-Тиско в Португалии]
© Фото: F. Silva
Ученые рассказали, когда были построены первые в мире телескопы

Второе – предсказания затмений, начертанные на приборе, помогли Муссосу и его коллегам понять, когда именно и где был изготовлен данный "суперкомпьютер". Их расчеты показывают, что создатель Антикитерского механизма жил на Сиракузах в промежутке между 212 годом и 180 годами до нашей эры, за несколько лет до смерти Архимеда и через 30 лет после его смерти.

Соответственно, "Стивеном Джобсом" античности был или сам Архимед, или же его ученики. Та версия прибора, которая была найдена у берегов Антикитеры, как считает Муссос, была собрана гораздо позднее на востоке Эллады по схемам Архимеда. Этим местом, по его мнению, является остров Родос, металлурги которого считались лучшими в мире в античные времена.

Недавно археологи заявили о том, что рядом с остовом корабля им удалось найти тело одного из предположительных членов его экипажа. Как считает Муссо, даже если ученые смогут извлечь ДНК из этих костей, мы вряд ли точно узнаем, где был изготовлен механизм и кто его сделал.

"Совсем не обязательно, что мы найдем создателя этого устройства по ДНК, но в любом случае мы сможем приоткрыть тайну того, кем были или пассажиры, или члены экипажа затонувшего судна. Если нам повезет, мы узнаем по изотопному составу его зубов, где родился и вырос их обладатель", — пояснил ученый.

Астрофизика античности

По словам Муссоса, Антикитерский механизм был необычайно точным для своего времени. К примеру, он учитывал наличие високосных лет в календаре, позволял рассчитывать движение Луны с учетом того, что скорость ее движения непостоянна и что она меняется по мере удаления и сближения с Землей, несмотря на то, что древние греки не знали законов Кеплера.

Шестеренки этого механизма, определявшего скорость движения планет, рассказывает физик, были построены так, что они, по сути, вычисляли так называемые ряды Фурье и рассчитывали сферические функции, которые сегодня используются для серьезных астрономических расчетов.

С другой стороны, не стоит думать, что данный "суперкомпьютер" был совершенным – он был построен на базе геоцентрической модели космоса, разработанной Клавдием Птолемеем, и поэтому Антикитерскому механизму приходилось справляться с типичными проблемами, которые были связаны с подобной интерпретацией устройства Ойкумены.

Главной проблемой Птолемеевской модели Солнечной системы является то, что она плохо описывает то, почему планеты, если они движутся вокруг Земли, периодически резко меняют скорость и начинают двигаться назад. Птолемей и его последователи предположили, что это происходит из-за того, что планеты движутся не по одному, а двум кругам.

[Храм Кукулькана в Чичен-Ица]
© РИА Новости. Фёдор Вильнер
Археолог: астрономы майя опередили Коперника на несколько веков

Первый, самый большой из них, называется деферентом и в центре его находится Земля. По этому деференту вокруг Земли вращается не планета, а эпицикл – малый круг, по которому на самом деле вращается небесное тело. Подобная "матрешка" из орбит хорошо объясняла движение планет в античности, однако к позднему средневековью ее предсказания начали сильно расходиться с реальностью, что заставило Коперника и многих других астрономов искать альтернативы ей.

"Антикитерский механизм учитывал и позволял рассчитывать эпициклы, по крайней мере, для Луны. Его точность была такова, что скорости движения Луны, полученные данным прибором, были близки к тем, которые можно получить при помощи законов Кеплера сегодня – как я считаю, механизм рассчитывал обе синусоиды и эллипсоид орбиты, но это еще нужно доказать", — поясняет Муссос.

Зачем древним грекам был нужен подобный механизм? Как считает Муссос, помимо возможного использования таких приборов для навигации и путешествий в далекие земли, "суперкомпьютеры" могли помогать эллинам строить храмы, обсерватории и другие сооружения таким образом, что их стены всегда четко смотрели на восток-запад и север-юг. Улицы Афин, Пирея, Салоник и многих других городов Эллады, по словам Муссоса, были построены по таким "астрономическим" принципам.

Кроме того, Антикитерский механизм использовался и по прямому назначению – на его задней стенке, помимо предсказаний затмений, как отмечает Муссос, был найден календарь олимпийских игр и других событий, игравших важную роль в жизни греков, в том числе и для определения сроков правления выборных правителей. К сожалению, весь этот прогресс в астрономии был потерян после распространения христианства, сожжения Александрийской библиотеки и запрета античной философии в "темные века" средневековья.