Причиной неисправности Антикитерского механизма могли быть шестерни

Фото из открытых источников

Недавнее исследование, проведенное учеными Национального университета Мар-дель-Плата (Аргентина), выявило новые подробности о знаменитом Антикитерском механизме, который считается старейшим компьютером в мире. Это устройство, обнаруженное в затонувших греческих кораблях I века до н. э., использовалось для предсказания астрономических явлений, таких как затмения и движения планет. Однако исследование предполагает, что треугольная форма его шестеренок и производственные ошибки могли поставить под угрозу его точность и даже привести к его поломке.

Антикитерский механизм — это сложная система бронзовых шестеренок, которая функционировала как астрономические часы. Хотя от него остались только фрагменты, предыдущие исследования позволили реконструировать его структуру и основные функции, такие как отображение положений Солнца и Луны, дат затмений и календарных циклов. Однако его точность всегда была предметом споров среди экспертов.

Аргентинские исследователи под руководством профессора Эстебана Гильермо Сигети и доктора Густаво Аренаса сосредоточились на двух ключевых факторах: треугольной форме зубьев шестерен и ошибках производства. В отличие от современных шестерен, имеющих изогнутые профили для плавного движения, в механизме Антикитеры зубья имели V-образную форму. Это вызывало небольшие ускорения и замедления движения, внося небольшие неточности.

Используя компьютерное моделирование, команда подтвердила, что в идеальных условиях (без производственных ошибок) эти треугольные зубцы создавали минимальные отклонения в стрелках механизма. Например, лунная стрелка показала максимальное отклонение всего в 2,5 градуса, что было вполне приемлемым пределом для того времени. Однако настоящая проблема возникла, когда эти зубцы сочетались с несовершенствами в их производстве.

Исследование включало ошибки, задокументированные ученым Майком Эдмундсом, который анализировал КТ-сканы шестерен. Эдмундс выделил два типа ошибок: случайные ошибки, небольшие отклонения в положении зубьев; и систематические ошибки, синусоидальные смещения, вызванные нецентральными осями или неправильной маркировкой во время изготовления шестерен.

Когда эти ошибки были смоделированы в компьютерной модели, исследователи обнаружили, что, хотя отклонения в стрелках оставались управляемыми (аналогичными тем, которые рассчитал Эдмундс), механизм столкнулся с более серьезной проблемой: блокировкой или расцеплением шестерен.

Исследование показало, что при наблюдаемых производственных ошибках механизм перестал бы функционировать всего через 120 дней использования (треть его годового цикла). В некоторых случаях шестерни полностью заклинивали, останавливая всю систему. В других случаях они выходили из зацепления, из-за чего некоторые руки теряли синхронизацию.

Если бы ошибки были такими большими, как те, что измерял Эдмундс, механизм не был бы функциональным, объясняют исследователи. Либо он никогда не работал, либо изначальные ошибки были меньше и ухудшились после 2000 лет под водой.

Это исследование подтверждает предыдущую теорию Эдмундса: механизм, возможно, был скорее образовательным инструментом, чем инструментом для точных астрономических вычислений. Хотя его предсказания не были идеальными, их было бы достаточно для обучения небесным концепциям.