Mechanizm z Antykithiry: najnowocześniejsze urządzenie starożytności

W 1901 r. nurkowie wyciągnęli z rzymskiego wraku leżącego w pobliżu wyspy Antykithira na Morzu Egejskim liczne zabytki, w tym kilka niewielkich skorodowanych brył brązu. Początkowo archeolodzy wzięli je za resztki zmiażdżonej rzeźby, ale gdy w 1902 r. jeden z nich dostrzegł w największej bryle fragmenty mechanizmu, uznali, że są to pozostałości skomplikowanego zegara. Jako że wedle ówczesnej wiedzy w antyku nie wytwarzano tak zaawansowanych urządzeń, część naukowców założyła, że zegar pochodzi z XV wieku bądź późniejszych czasów i na wrak starszego o co najmniej 1500 lat statku trafił jakimś dziwnym przypadkiem z innego okrętu. Mylili się.

Największy fragment mechanizmu z Antykithiry. Łącznie odnaleziono ich ponad 80, ale większość jest bardzo mała Autor: Narodowe Muzeum Archeologiczne w Atenach. Zdjęcie na licencji Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5

Mechanizm z Antykithiry jest dziełem starożytnych Greków i leżał w wodzie ponad 2000 lat. Błąd naukowców z początku XX wieku jest jednak zrozumiały. Nie mogli podejrzewać, że natrafili na najnowocześniejsze urządzenie jakie powstało w antyku, wyprzedzające o ponad tysiąc lat porównywalne konstrukcje.

Pierwszym naukowcem, który dokładnie zbadał mechanizm (m.in. prześwietlając wyłowione fragmenty promieniami rentgena) był Derek Price z uniwersytetu Yale. Po ponad 20 latach badań opublikował w 1974 roku pracę, w której napisał, że urządzenie służyło antycznym Grekom do określania pozycji Słońca i Księżyca. Odtworzył też jego budowę, choć teraz już wiemy, że popełnił mnóstwo błędów. Wiele osób odrzuciło wówczas jego argumenty nie wierząc, że Grecy mogli stworzyć takie urządzenie.

Kolejny wielki krok w poznawaniu tajemnic mechanizmu wykonał kilka lat temu Michael Wright z Muzeum Nauki w Londynie. Dzięki zastosowaniu tomografu komputerowego mógł lepiej zajrzeć w głąb skorodowanyh bryłek. Obalił wiele założeń Price’a dotyczących budowy mechanizmu, m.in. że była w nim przekładnia różnicowa (dyferencjał), którą w rzeczywistości wynaleziono dopiero w XIX w. Zdaniem Wrighta urządzenie wskazywało nie tylko położenie Słońca i Księżyca, ale też pięciu znanych wówczas planet. By przekonać niedowiarków zbudował w oparciu o mechanizm z Antykithiry urządzenie, które wykonywało wszystkie te funkcje.

W listopadzie 2006 r. magazyn Nature opublikował wyniki najnowszych badań mechanizmu. Brytyjscy, greccy i amerykańscy specjaliści pod kierunkiem profesora Mike’a Edmundsa i Tony’ego Freetha (obaj z uniwersytetu Cardiff) mieli nad poprzednikami technologiczną przewagę. Do Narodowego Muzeum Archeologii w Atenach ściągnęli blisko ośmiotonowy supernowoczesny tomograf komputerowy, który tworzy trójwymiarowy obraz prześwietlanego obiektu. Używali też najnowszych programów komputerowych, które czyściły cyfrowe zdjęcia. Dzięki temu mogli dokładnie obejrzeć wnętrze bryłek, w których kryją się resztki 30 kółek zębatych tworzących serce mechanizmu.

Wykonany w 2005 roku rentgen największego fragmentu
Autor: Narodowe Muzeum Archeologiczne w Atenach. Zdjęcie na licencji Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5

Zespół Freetha i Edmundsa m.in. dokładniej obliczył ile zębów mają zachowane często tylko we fragmentach kółka. Odczytał też większość pokrywających urządzenie napisów. Dotychczas znaliśmy tylko tysiąc liter. Nowe badania podwoiły tę liczbę. Dokładna analiza kształtu użytych liter pozwoliła ustalić, że mechanizm powstał pod koniec II wieku p.n.e., czyli kilkadziesiąt lat wcześniej niż dotąd sądzono.

Uzyskane przez naukowców dane pozwoliły odtworzyć budowę znacznej części mechanizmu. Całego odtworzyć wiernie się nie da, gdyż część kółek w ogóle się nie zachowała. Mechanizm był skrzynką o wymiarach 31,5 na 19 na 10 centymetrów, którą można było otwierać z dwóch stron. Tarcza z przodu wskazywała ruch Słońca i Księżyca na tle zodiaku oraz egipskiego kalendarza, którego używali Grecy. Z tyłu były dwie tarcze. Jedna pozwalała synchronizować kalendarz słoneczny z księżycowym, a druga przewidywać zaćmienia Słońca i Księżyca. Całe urządzenie miało zdaniem Freetha i Edmundsa 37 kółek zębatych. Brakujące kółka prawdopodobnie służyły m.in. do pokazywania ruchu planet (na przedniej tarczy), o czym świadczy m.in. odczytana nazwa planety Wenus. Cały mechanizm napędzano korbką wystająca z boku skrzynki.

W 2008 r. naukowcy odczytali kolejne napisy. Ujawniły one m.in., że mechanizm pokazywał też, które igrzyska powinny być rozgrywane w danym roku.

Naukowcy są zachwyceni precyzją i pomysłowością greckich mistrzów. Potrafili oni nawet odtworzyć nieregularny ruch Księżyca po eliptycznej orbicie, a stopniem miniaturyzacji niektórych elementów dorównali zegarmistrzom z XVIII wieku. – Gdy to widzisz, szczęka opada – powiedział BBC Edmunds.

Zachwycony mechanizmem Price nazwał go komputerem. Edmunds i Freeth wolą raczej mówić o skomplikowanym kalkulatorze astronomicznym, gdyż urządzenia nie dało się w żaden sposób programować. Niestety media dalej używają terminu komputer, bo jak wiadomo jest dużo atrakcyjniejszy.

Nasza wiedza o pochodzeniu mechanizmu jest bardzo słaba. Prawdopodobnie zbudowano go na wyspie Rodos, która była wówczas obok Aleksandrii najważniejszym centrum badań astronomicznych. Wskazuje na to kilka poszlak. Przy budowie mechanizmu zastosowano teorię rocznego ruchu Słońca i Księżyca Hipparcha, który żył na Rodos. Niewykluczone nawet, że to on był jego konstruktorem (żył w latach ok. 190-120 p.n.e.). Cyceron wspomina zaś, że jego nauczyciel Posejdonios z Rodos (ok. 130-50 p.n.e.) skonstruował urządzenie, które pokazywało ruch Słońca, Księżyca i pięciu planet. Poza tym statek na którym znaleziono mechanizm, płynął najpewniej właśnie z Rodos.

Możliwe jednak, że to nie na Rodos i nie w II wieku p.n.e. narodziły się takie urządzenia. Budowę małego przenośnego planetarium przypisuje się też Archimedesowi, który żył w Syrakuzach na Sycylii w III wieku p.n.e. Warto wspomnieć, że przez długi czas relacje Cycerona o urządzeniu Posejdoniosa i planetarium Archimedesa uznawano za bujdy.

Mechanizm z Antykithiry już dawno zmusił świat nauki do zrewidowania poglądów na grecką technikę. W swoim szczytowym okresie stała ona na dużo wyższym poziomie niż sądziliśmy jeszcze 30-40 lat temu. Mechanizm nie jest tego jedynym dowodem. Heron, aleksandryjski uczony z I wieku n.e., skonstruował automat, który po wrzuceniu monety uruchamiał na chwilę kran z wodą, oraz prostą maszynę parową (tzw. bania Herona), dla której jednak nie znalazł żadnego praktycznego zastosowania.

Większość wiedzy zdobytej przez greckich uczonych niestety zaginęła. Winą za to obarcza się zazwyczaj Cesarstwo Rzymskie, które nie było zbytnio zainteresowane rozwojem techniki (z wyjątkiem wojskowej). Główną przyczyną były ogromne zasoby darmowej (niewolnicy) lub bardzo taniej siły roboczej. Szczątki wiedzy o konstruowaniu astronomicznych kalkulatorów przetrwały jednak przez wiele stuleci. Budowali je Bizantyjczycy i Arabowie, ale były to konstrukcje straszliwie ubogie w porównaniu z mechanizmem z Antykithiry. Egzemplarz z Iranu z XIII wieku, który znajduje się w muzeum w Oksfordzie, ma zaledwie osiem kół zębatych. Mechanizmy o podobnym stopniu komplikacji jak ten z Antykithiry pojawiły się ponownie dopiero w renesansie, a pierwsze przenośne planetarium zbudował George Graham w 1704 roku.

W wypowiedzi dla BBC profesor John Seiradakis z uniwersytetu w Salonikach stwierdził, że mechanizm z Antykithiry jest dla techniki tym, czym Akropol dla architektury. Moim zdaniem jest nawet czymś więcej. W końcu nikt nigdy nie uważał, że starożytni Grecy nie byli w stanie postawić akropolskich budowli.

Mnóstwo szczegółowych zdjęć trzech największych fragmentów znajdziecie tutaj. Najnowszą rekonstrukcję mechanizmu możecie obejrzeć tutaj.

Polecam też fascynujący film o mechanizmie.