In 1900, aan de vooravond van Pasen, gingen twee schepen met sponsvangers die terugkeerden van de kust van Afrika voor anker voor het kleine Griekse eiland Antikythera (Antikythera) in de Egeïsche Zee, gelegen tussen het eiland Kreta en het zuidelijkste puntje van het vasteland van Griekenland - de Peloponnesos. Daar, op een diepte van ongeveer 60 meter, ontdekten duikers de overblijfselen van een oud schip.
Sponge Divers, 1900
Het jaar daarop begonnen Griekse archeologen, met de hulp van duikers, onderzoek te doen naar het gezonken schip, dat een Romeins koopvaardijschip bleek te zijn dat rond 80-50 verging. BC. Volgens de meest waarschijnlijke hypothese ging het schip van het eiland Rhodos, hoogstwaarschijnlijk naar Rome met trofeeën of diplomatieke "geschenken". Zoals u weet, ging de verovering van Griekenland door Rome gepaard met de systematische export van cultuurgoederen naar Italië.
Tussen de voorwerpen die uit het gezonken schip waren opgetild, bevond zich een vormeloze klomp gecorrodeerd brons, aanvankelijk genomen als een fragment van een standbeeld. In 1902 begon archeoloog Valerios Stais het te bestuderen. Nadat hij het had ontdaan van kalkafzettingen, ontdekte hij tot zijn verbazing een complex mechanisme, zoals een horloge, met veel bronzen tandwielen, restanten van aandrijfassen en meetschalen. We hebben ook enkele inscripties in de oude Griekse taal kunnen onderscheiden.
Na 2000 jaar op de zeebodem te hebben doorgebracht, is het mechanisme in zwaar beschadigde vorm bij ons terechtgekomen. Het houten frame waarop het blijkbaar was bevestigd, is volledig uiteengevallen. De metalen onderdelen zijn sterk vervormd en gecorrodeerd. Bovendien zijn veel fragmenten van het mechanisme verloren gegaan. In 1903 werd in Athene de eerste officiële wetenschappelijke publicatie gepubliceerd met een beschrijving en foto's van het Antikythera-mechanisme, zoals dit apparaat werd genoemd.
Het kostte veel werk om het apparaat schoon te maken, dat meer dan een decennium duurde. De reconstructie ervan leek bijna hopeloos, en het bleef lange tijd slecht begrepen totdat het de aandacht trok van de Engelse natuurkundige en wetenschapshistoricus Derek J. de Solla Price. In 1959 publiceerde het tijdschrift Scientific American een artikel van Price, "The Ancient Greek Computer", over het antikythera-mechanisme en een mijlpaal in zijn onderzoek.
Promotie video:
Uitgevoerd in 1971, hebben radiokoolstofanalyse en epigrafische studies van de inscripties het mogelijk gemaakt om vast te stellen dat dit apparaat is gemaakt in 150-100 voor Christus. Onderzoek van het mechanisme met röntgen- en gammaradiografie leverde waardevolle informatie op over de interne configuratie van het apparaat.
Alle overgebleven metalen onderdelen van het Antikythera-mechanisme zijn gemaakt van brons van 1-2 millimeter dik. Veel van de fragmenten zijn bijna volledig omgezet in corrosieproducten, maar op veel plaatsen zijn de delicate details van het mechanisme nog te onderscheiden. Momenteel zijn 7 grote en 75 kleine fragmenten van dit mechanisme bekend.
Zelfs in de beginfase van de studie, dankzij de bewaard gebleven inscripties en schalen, werd het Antikythera-mechanisme geïdentificeerd als een soort apparaat voor astronomische behoeften. Volgens de eerste hypothese was het een soort navigatietool, mogelijk een astrolabium - een soort cirkelvormige kaart van de sterrenhemel met apparaten voor het bepalen van de coördinaten van sterren en andere astronomische waarnemingen, waarvan de uitvinder wordt beschouwd als de oude Griekse astronoom Hipparchus (ca. 180-190 - 125 v. Chr.). BC).
Het werd echter al snel duidelijk dat het niveau van miniaturisatie en complexiteit van het Antikythera-mechanisme vergelijkbaar is met de astronomische klok van de 18e eeuw. Het bevat meer dan 30 versnellingen met tanden in de vorm van gelijkzijdige driehoeken. Deze hoge complexiteit en onberispelijke afwerking suggereert dat het een aantal voorgangers had die niet zijn ontdekt.
Volgens de tweede hypothese was het mechanisme een "platte" versie van de mechanische hemelglobe (planetarium) gecreëerd door Archimedes (ca. 287 - 212 v. Chr.), Die werd gerapporteerd door oude auteurs.
De vroegste vermelding van de wereldbol van Archimedes dateert uit de 1e eeuw voor Christus. In de dialoog van de beroemde Romeinse redenaar Cicero "On the State" verandert het gesprek tussen de deelnemers aan het gesprek in zonsverduisteringen, en een van hen zegt:
Ik herinner me hoe ik ooit, samen met Guy Sulpicius Gall, een van de meest geleerde mensen van ons land, Mark Marcellus bezocht … en Gallus vroeg hem om de beroemde 'bol' mee te nemen, de enige trofee waarmee Marcellus 'overgrootvader zijn huis wilde versieren na de verovering van Syracuse, een stad vol schatten en wonderen.
Ik heb vaak mensen horen praten over deze "bol", die werd beschouwd als een meesterwerk van Archimedes, en ik moet bekennen dat ik er op het eerste gezicht niets bijzonders in vond. Mooier en bekender onder de mensen was een andere sfeer, gecreëerd door dezelfde Archimedes, die dezelfde Marcellus aan de Tempel van Moed gaf.
Maar toen Gallus ons met grote kennis van zaken de structuur van dit apparaat begon uit te leggen, kwam ik tot de conclusie dat de Siciliaan een groter talent had dan iemand kan hebben. Want Gallus zei dat … een vaste bol zonder holtes lang geleden is uitgevonden … maar, - zei Gall, - zo'n bol waarop de bewegingen van de zon, de maan en vijf sterren, genaamd … zwervend, werden voorgesteld, niet kon worden gecreëerd in de vorm van een vast lichaam.
De uitvinding van Archimedes is verbazingwekkend juist omdat hij bedacht hoe hij, tijdens ongelijke bewegingen tijdens één revolutie, ongelijke en verschillende paden kon behouden. Toen Gallus deze bol in beweging zette, gebeurde het dat op deze bronzen bol de maan de zon verving gedurende evenveel omwentelingen als in het aantal dagen dat hij haar aan de hemel zelf verving, waardoor dezelfde zonsverduistering plaatsvond aan de hemel van de bol, en de maan ging dezelfde meta binnen waar de schaduw van de aarde was, toen de zon uit de regio kwam … (Lacuna).
Er is niets met zekerheid bekend over het interne mechanisme van de hemelbol van Archimedes. Aangenomen kan worden dat het bestond uit een complex systeem van versnellingen, zoals het Antikythera-mechanisme. Archimedes schreef een boek over het apparaat van de hemelglobe - "Over het maken van bollen", maar helaas ging het verloren.
Cicero schrijft ook over een ander soortgelijk apparaat gemaakt door Posidonius (ca. 135 - 51 v. Chr.), Een stoïcijnse filosoof en wetenschapper die op het eiland Rhodos woonde, vanwaar het schip met het Antikythera-mechanisme mogelijk is gevaren: heeft ooit die bal (sphaera) naar Scythia of Groot-Brittannië gebracht die onze vriend Posidonius onlangs maakte, een bal waarvan de individuele omwentelingen reproduceren wat er aan de hemel gebeurt met de zon, de maan en vijf planeten op verschillende dagen en nachten, wie is er dan in deze barbaarse landen zou je eraan twijfelen dat deze bal het product is van een volmaakte reden? (Cicero. Over de aard van de goden, II, 34)
Verder onderzoek toonde aan dat het Antikythera-mechanisme een astronomische en kalendercalculator was die werd gebruikt om de posities van hemellichamen aan de hemel te voorspellen, en dat het ook kon dienen als een planetarium om hun beweging te demonstreren. We hebben het dus over een complexer en multifunctioneler apparaat dan de hemelbol van Archimedes.
Volgens één hypothese is dit apparaat gemaakt aan de Academie, opgericht door de stoïcijnse filosoof Posidonius op het Griekse eiland Rhodos, dat in die tijd bekend stond als het centrum van astronomie en "werktuigbouwkunde". Er wordt ook gespeculeerd dat de ingenieur die het apparaat heeft ontwikkeld, mogelijk de astronoom Hipparchus (ca. 190-120 v. Chr.) Was, die ook op het eiland Rhodos woonde, aangezien het een mechanisme bevat dat zijn theorie van de beweging van de maan gebruikt.
De laatste bevindingen van de deelnemers aan het Antikythera Mechanism Research Project, gepubliceerd op 30 juli 2008 in het tijdschrift Nature, suggereren echter dat het concept van het mechanisme zijn oorsprong vindt in de koloniën van Korinthe, wat kan duiden op een traditie uit Archimedes.
Ondanks het gebrekkige behoud en de fragmentatie van delen van het Antikythera-mechanisme, dankzij het nauwgezette werk van onderzoekers, is het mogelijk om met voldoende vertrouwen in algemene termen de structuur en functies ervan te presenteren.
Na het instellen van de datum werd het apparaat vermoedelijk bediend door een knop aan de zijkant van de kast te draaien. Het grote 4-spaaks aandrijfwiel was verbonden door meertraps versnellingen met meerdere versnellingen die met verschillende snelheden roteerden en de wijzerplaten bewogen.
Het uurwerk had drie grote wijzerplaten met concentrische schalen: een aan de voorkant en twee aan de achterkant. Er waren twee schalen op het voorpaneel: de vaste buitenste, die de ecliptica voorstelt (een grote cirkel van de hemelbol waarlangs de schijnbare jaarlijkse beweging van de zon plaatsvindt), was verdeeld in 360 graden en 12 segmenten van 30 graden met de tekens van de dierenriem, en de beweegbare binnenste, die 365 verdelingen had door het aantal dagen in de Egyptische kalender, die werd gebruikt door Griekse astronomen. De kalenderfout veroorzaakt door de langere werkelijke duur van het zonnejaar (365,2422 dagen) kan worden gecorrigeerd door de kalenderknop elke 4 jaar 1 divisie terug te draaien.
De wijzerplaat aan de voorzijde had waarschijnlijk drie wijzers: een met de datum en de andere twee met de posities van de zon en de maan ten opzichte van het vlak van de ecliptica. De positie-indicator van de maan maakte het mogelijk om rekening te houden met de oneffenheden van de beweging die wordt veroorzaakt door het feit dat de satelliet van de aarde niet in een cirkel maar in een elliptische baan beweegt. Hiervoor werd een ingenieus tandwielsysteem gebruikt, bestaande uit twee tandwielen met een zwaartepunt verschoven ten opzichte van de rotatieas.
Op het voorpaneel zat ook een mechanisme met een maanfase-indicator. Een bolvormig model van de maan, half verzilverd, half zwart, werd getoond in een rond venster, dat de huidige fase van de maan liet zien.
Er is een standpunt dat het mechanisme aanwijzingen zou kunnen hebben voor alle vijf planeten die de Grieken kennen (dit zijn Mercurius, Venus, Mars, Jupiter en Saturnus). Maar er is geen enkele transmissie gevonden die verantwoordelijk is voor dergelijke planetaire mechanismen. Tegelijkertijd suggereren recent ontdekte inscripties, die stationaire punten van planeten vermelden, dat het antikythera-mechanisme ook hun beweging zou kunnen beschrijven.
Ten slotte was er op een dunne bronzen plaat die de wijzerplaat aan de voorkant bedekte, een parapegma - een astronomische kalender die de opkomst en ondergang van individuele sterren en sterrenbeelden weergeeft, aangegeven door Griekse letters die overeenkomen met dezelfde letters op de dierenriemschaal.
Het apparaat zou dus de relatieve positie van de hemellichten op de hemelbol op een specifieke datum kunnen weergeven, wat praktische toepassing zou kunnen hebben in het werk van astronomen en astrologen, waardoor complexe en moeizame berekeningen worden geëlimineerd.
Op de achterkant zaten twee grote wijzerplaten. De bovenste wijzerplaat, die de vorm had van een spiraal met vijf windingen en 47 takken in elke draai, vertoonde de Metonische cyclus, genoemd naar de Atheense astronoom en wiskundige Meton, die deze in 433 voor Christus voorstelde. Het werd gebruikt om de duur van de maanmaand en het zonnejaar in de lunisolaire kalender te coördineren.
Zoals de oude Griekse wetenschapper uit de 1e eeuw v. Chr. Gemini opmerkte in zijn "Elements of Astronomy", brachten de Grieken offers aan de goden volgens de gebruiken van hun voorouders, en daarom "moeten ze de overeenkomst met de zon in jaren en met de maan in dagen en maanden behouden".
Op de bovenste wijzerplaat van het achterpaneel bevond zich ook een sub-wijzerplaat, verdeeld in vier sectoren, die doet denken aan de tweede wijzerplaat van een modern polshorloge.
In 2008 vonden het hoofd van het Antikythera Mechanism Research Project Tony Freese en zijn collega's op deze wijzerplaat de namen van 4 Panhelleense Spelen - Isthmisch, Olympisch, Nemeïsch en Pythisch, evenals de Spelen in Dodona. De olympische wijzerplaat moest worden opgenomen in een bestaande tandwieloverbrenging die de wijzer een kwartslag per jaar bewoog.
Dit bevestigt dat het Antikythera-mechanisme zou kunnen worden gebruikt om de datums van religieuze feestdagen die verband houden met astronomische evenementen (inclusief de Olympische en andere heilige spelen) te berekenen, en ook zou kunnen dienen om kalenders te corrigeren op basis van de Metonische cyclus.
Onderaan de achterkant bevond zich een spiraalvormige wijzerplaat met 223 compartimenten die de Saros-cyclus liet zien. Saros, mogelijk ontdekt door Babylonische astronomen, is een periode waarna, als gevolg van de herhaling van de relatieve positie van de zon, de maan en de knooppunten van de maanbaan op de hemelbol, de zons- en maansverduisteringen in dezelfde volgorde worden herhaald. Saros omvat 223 synodische maanden, dat is ongeveer 18 jaar 11 dagen 8 uur.
Op de schaal van de wijzerplaat die de cyclus van Saros aangeeft, staan symbolen Σ voor maansverduisteringen (ΣΕΛΗΝΗ, maan), symbolen Η voor zonsverduisteringen (ΗΛΙΟΣ, zon) en cijfers in Griekse letters, die vermoedelijk de datum en het uur van de verduisteringen aangeven. Het was mogelijk om correlaties vast te stellen met de werkelijk waargenomen verduisteringen.
De kleinere subwijzerplaat toont de "drievoudige Saros" of "Exceligmos-cyclus" (Grieks ἐξέλιγμος), waarmee de periode van herhaling van verduisteringen in hele dagen wordt weergegeven. Het veld van deze wijzerplaat is verdeeld in drie sectoren: een schone en twee met uurmarkeringen (8 en 16), die moeten worden toegevoegd voor elke tweede en derde Saros in de cyclus om de tijd van de verduisteringen te krijgen. Dit bevestigt dat het instrument had kunnen worden gebruikt om maansverduisteringen en mogelijk zonsverduisteringen te voorspellen.
Computerreconstructie van het mechanisme
Het Antikythera-mechanisme was ingesloten in een houten kist met op de deuren bronzen tabletten met instructies voor het gebruik ervan met astronomische, mechanische en geografische gegevens. Interessant is dat onder de plaatsnamen in de tekst ΙΣΠΑΝΙΑ (Spanje in het Grieks) voorkomt, de oudste vermelding van het land in deze vorm, in tegenstelling tot Iberia.
Dankzij de inspanningen van onderzoekers onthult het antikythera-mechanisme geleidelijk zijn geheimen en vergroot het ons begrip van de mogelijkheden van oude wetenschap en technologie. In 1974 presenteerde Price in zijn artikel "Greek Gears - Calendar Computer BC" een theoretisch model van het Antikythera-mechanisme, waarop de Australische wetenschapper Allan George Bromley van de Universiteit van Sydney en horlogemaker Frank Percival het eerste werkende model maakten. Een paar jaar later ontwierp de Britse uitvinder van het planetarium John Gleave een nauwkeuriger model dat het plan van Price volgde.
Een belangrijke bijdrage aan de studie van het antikythera-mechanisme werd geleverd door Michael Wright, een medewerker van het London Science Museum en Imperial College London, die in 2002 in staat was om een volledige reconstructie van het apparaat te maken en in 2007 een aangepast model presenteerde. Het bleek dat het Antikyker-mechanisme het mogelijk maakt om niet alleen de bewegingen van de zon en de maan te simuleren, maar ook Mercurius, Venus, Mars, Jupiter en Saturnus.
In 2016 presenteerden wetenschappers de resultaten van hun jarenlange onderzoek. Op de overige 82 fragmenten van het apparaat was het mogelijk om 2.000 letters te ontcijferen, waaronder 500 woorden. Toch zou de beschrijving volgens wetenschappers 20.000 karakters kunnen bevatten. Ze vertelden over het doel van het apparaat, in het bijzonder over het bepalen van de data van 42 astronomische verschijnselen. Bovendien werden de functies van voorspelling erin gelegd, met name de kleur en grootte van de zonsverduistering, en daaruit werden de kracht van de winden op zee bepaald (de Grieken erfden dit geloof van de Babyloniërs).
"Dit apparaat is gewoon buitengewoon, het is uniek in zijn soort", zegt Mike Edmunds, een professor aan de universiteit van Cardiff die het onderzoek naar het mechanisme leidt. "Het ontwerp is uitstekend en de astronomie is absoluut nauwkeurig … In termen van historische waarde vind ik dit mechanisme duurder dan de Mona Lisa."