Антикитерский механизм

Антикитерский механизм
Антикитерский механизм (фрагмент А – передний и задний); Видна самая большая шестерня в механизме, около 13 см (5 дюймов) в диаметре.
Тип	Аналоговый компьютер
Письмо	Древнегреческий
Созданный	2 век до н.э.
Период/культура	эллинистический
Обнаруженный	1901 Антикитера , Греция
Текущее местоположение	Национальный археологический музей, Афины

( Антикиферский механизм / ˌ æ n t ɪ k ɪ ˈ θ ɪər ə / AN -tik -ih- THEER -ə , США также / ˌ æ n t aɪ k ɪ ˈ -/ AN -ty-kih- ) - это древнегреческий с ручным приводом оррери (модель Солнечной системы), описанный как старейший известный пример аналогового компьютера. используется для предсказания астрономических положений и затмений на десятилетия вперед. Его также можно использовать для отслеживания четырехлетнего цикла спортивных игр, подобных Олимпиаде , циклу древних Олимпийских игр .

Этот артефакт находился среди обломков корабля, затонувшего у берегов греческого острова Антикитера в 1901 году. В 1902 году его обнаружил археолог Валериос Стаис. как содержащий шестерню . Устройство, размещенное в остатках футляра с деревянным каркасом (неопределенных) габаритных размеров 34 см × 18 см × 9 см (13,4 дюйма × 7,1 дюйма × 3,5 дюйма), был найден как один кусок, позже разделенный на три основных фрагмента, которые теперь после консервации разделены на 82 отдельных фрагмента. Четыре из этих фрагментов содержат шестерни, а надписи встречаются на многих других. Самая большая шестерня имеет диаметр около 13 см (5 дюймов) и изначально имела 223 зубца. Все эти фрагменты механизма хранятся в Национальном археологическом музее Афин вместе с реконструкциями и копиями . чтобы продемонстрировать, как это могло выглядеть и работать.

В 2005 году команда из Кардиффского университета использовала компьютерную рентгеновскую томографию и сканирование с высоким разрешением, чтобы получить изображения внутренних фрагментов покрытого коркой механизма и прочитать самые слабые надписи, которые когда-то покрывали внешний корпус. Это говорит о том, что у него было 37 зацепляющихся бронзовых шестерен, позволяющих ему следить за движением Луны и Солнца через зодиак, предсказывать затмения и моделировать неправильную орбиту Луны , где скорость Луны выше в перигее, чем в апогее. . Это движение изучалось во II веке до нашей эры астрономом Гиппархом Родосским , и, возможно, с ним консультировались при конструкции машины. Есть предположение, что часть механизма отсутствует и он рассчитал положения пяти классических планет . В 2016 году надписи были расшифрованы и были обнаружены числа, связанные с синодическими циклами Венеры и Сатурна.

Считается, что инструмент был спроектирован и изготовлен учеными-эллинистами и датирован по разным причинам примерно 87 годом до нашей эры. между 150 и 100 гг. до н. э., или 205 г. до н.э. Должно быть, он был построен до кораблекрушения, которое по множеству свидетельств датируется примерно 70–60 годами до нашей эры. В 2022 году исследователи предположили, что первоначальной датой калибровки, а не датой строительства, могло быть 23 декабря 178 года до нашей эры. Другие эксперты предлагают 204 г. до н.э. как более вероятную дату калибровки. Машины подобной сложности не появлялись в Западной Европе до 14 века.

История

См. Также: Затонувший корабль Антикитеры.

Открытие

Дерек Дж. де Солла Прайс (1922–1983) с моделью антикиферского механизма.

Капитан Димитриос Контос ( Δημήτριος Κοντός ) и команда ныряльщиков за губками с острова Сими обнаружили затонувший корабль Антикиферы в начале 1900 года и обнаружили артефакты во время первой экспедиции Королевского флота Греции в 1900–01 годах. Это затонувшее римское грузовое судно было найдено на глубине 45 метров (148 футов) у мыса Глифадия на греческом острове Антикитера . Команда извлекла множество крупных предметов, в том числе бронзовые и мраморные статуи, керамику, уникальную стеклянную посуду, украшения, монеты и механизмы. Механизм был извлечен из-под обломков в 1901 году, вероятно, в июле. Неизвестно, как этот механизм оказался на грузовом корабле.

Все предметы, извлеченные из-под обломков, были переданы в Национальный музей археологии в Афинах для хранения и анализа. Механизм представлял собой кусок проржавевшей бронзы и дерева; оно оставалось незамеченным в течение двух лет, пока сотрудники музея работали над сбором более очевидных сокровищ, таких как статуи. При извлечении из морской воды механизм не подвергался обработке, что привело к деформационным изменениям.

17 мая 1902 года археолог Валериос Стаис обнаружил в одном из кусков камня зубчатое колесо. Первоначально он полагал, что это были астрономические часы, но большинство ученых считали это устройство устаревшим , слишком сложным, чтобы быть построенным в тот же период, что и другие обнаруженные части.

Немецкий филолог Альберт Рем заинтересовался устройством и первым предположил, что это астрономический калькулятор.

Исследования объекта продолжались до тех пор, пока британский историк науки и профессор Йельского университета Дерек Дж. де Солла Прайс . в 1951 году им не заинтересовался В 1971 году Прайс и греческий физик-ядерщик Харалампос Каракалос сделали рентгеновские и гамма-изображения 82 фрагментов. Прайс опубликовал статью о своих выводах в 1974 году.

Два других поиска предметов на месте крушения Антикитеры в 2012 и 2015 годах выявили предметы искусства и второй корабль, который может быть связан, а может и не быть связан с кораблем с сокровищами, на котором был найден механизм. Также был найден бронзовый диск, украшенный изображением быка. У диска есть четыре «ушка» с отверстиями, и считалось, что он мог быть частью антикитерского механизма, подобием « зубчатого колеса ». Похоже, мало доказательств того, что это было частью механизма; скорее всего, диск был бронзовым украшением на предмете мебели.

Источник

Механизм Антикитеры обычно называют первым известным аналоговым компьютером. Качество и сложность изготовления механизма позволяют предположить, что у него, должно быть, были неизведанные предшественники в эллинистический период . Его конструкция основывалась на теориях астрономии и математики, разработанных греческими астрономами во втором веке до нашей эры, и, по оценкам, он был построен в конце второго века до нашей эры. или начало первого века до нашей эры.

В 2008 году исследование Антикиферского механизма исследования показало, что концепция механизма могла возникнуть в колониях Коринфа , поскольку они определили, что календарь Метонической спирали исходит из Коринфа или одной из его колоний на северо-западе Греции или Сицилии. Сиракузы были колонией Коринфа и домом Архимеда , и в 2008 году Исследовательский проект Антикиферского механизма утверждал, что это может подразумевать связь со школой Архимеда. В 2017 году было продемонстрировано, что календарь на Метонической спирали относится к коринфскому типу, но не может быть сиракузским. Другая теория предполагает, что монеты, найденные Жаком Кусто на месте крушения в 1970-х годах, относятся ко времени постройки устройства, и утверждает, что его происхождение могло быть из древнегреческого города Пергам . Дом Пергамской библиотеки . Благодаря многочисленным свиткам искусства и науки она уступала по значимости только Александрийской библиотеке в эллинистический период.

На корабле, перевозившем устройство, находились вазы в родосском стиле, что позволяет предположить, что оно было построено в академии, основанной стоиком философом- Посидонием на этом греческом острове. Родос был оживленным торговым портом и центром астрономии и машиностроения, домом астронома Гиппарха, который работал примерно в 140-120 гг. до н.э. В механизме используется теория Гиппарха о движении Луны, что позволяет предположить, что он, возможно, разработал его или, по крайней мере, работал над ним. It has been argued the astronomical events on the Parapegma of the mechanism work best for latitudes in the range of 33.3–37.0 degrees north; остров Родос расположен между 35,85 и 36,50 градусами северной широты.

In 2014, a study argued for a new dating of approximately 200 BC, based on identifying the start-up date on the Saros Dial, as the astronomical lunar month that began shortly after the new moon of 28 April 205 BC. According to this theory the Babylonian arithmetic style of prediction fits much better with the device's predictive models than the traditional Greek trigonometric style. A study by Iversen in 2017 reasons that the prototype for the device was from Rhodes, but that this particular model was modified for a client from Epirus in northwestern Greece; Iversen argues it was probably constructed no earlier than a generation before the shipwreck, a date supported by Jones in 2017.

Further dives were undertaken in 2014 and 2015, in the hope of discovering more of the mechanism. A five-year programme of investigations began in 2014 and ended in October 2019, with a new five-year session starting in May 2020.

In 2022 researchers proposed the mechanism's initial calibration date, not construction date, could have been 23 December 178 BC. Other experts propose 204 BC as a more likely calibration date. Machines with similar complexity did not appear again until the fourteenth century, with early examples being astronomical clocks of Richard of Wallingford and Giovanni de' Dondi.

Design

The original mechanism apparently came out of the Mediterranean as a single encrusted piece. Soon afterwards it fractured into three major pieces. Other small pieces have broken off in the interim from cleaning and handling, and others were found on the sea floor by the Cousteau expedition. Other fragments may still be in storage, undiscovered since their initial recovery; Fragment F was discovered in that way in 2005. Of the 82 known fragments, seven are mechanically significant and contain the majority of the mechanism and inscriptions. Another 16 smaller parts contain fractional and incomplete inscriptions.

Major fragments

Fragment	Size [mm]	Weight [g]	Gears	Inscriptions	Notes
A	180 × 150	369.1	27	Yes	The main fragment contains the majority of the known mechanism. Clearly visible on the front is the large b1 gear, and under closer inspection further gears behind it (parts of the l, m, c, and d trains are visible as gears to the naked eye). The crank mechanism socket and the side-mounted gear that meshes with b1 is on Fragment A. The back of the fragment contains the rearmost e and k gears for synthesis of the moon anomaly, noticeable also is the pin and slot mechanism of the k train. It is noticed from detailed scans of the fragment that all gears are very closely packed and have sustained damage and displacement due to their years in the sea. The fragment is approximately 30 mm thick at its thickest point. Fragment A also contains divisions of the upper left quarter of the Saros spiral and 14 inscriptions from said spiral. The fragment also contains inscriptions for the exeligmos dial and visible on the back surface the remnants of the dial face. Finally, this fragment contains some back door inscriptions.
B	125 × 60	99.4	1	Yes	Contains approximately the bottom right third of the Metonic spiral and inscriptions of both the spiral and back door of the mechanism. The Metonic scale would have consisted of 235 cells of which 49 have been deciphered from fragment B either in whole or partially. The rest so far are assumed from knowledge of the Metonic cycle. This fragment also contains a single gear (o1) used in the Olympic train.
C	120 × 110	63.8	1	Yes	Contains parts of the upper right of the front dial face showing calendar and zodiac inscriptions. This fragment also contains the Moon indicator dial assembly including the Moon phase sphere in its housing and a single bevel gear (ma1) used in the Moon phase indication system.
D	45 × 35	15.0	1		Contains at least one unknown gear; according to Michael T. Wright it contains possibly two, and according to Xenophon Moussas it contains one gear (numbered 45 "ME") inside a hollow gear giving the position of Jupiter reproducing it with epicyclic motion. Their purpose and position has not been ascertained to any accuracy or consensus, but lends to the debate for the possible planet displays on the face of the mechanism.
E	60 × 35	22.1		Yes	Found in 1976 and contains six inscriptions from the upper right of the Saros spiral.
F	90 × 80	86.2		Yes	Found in 2005 and contains 16 inscriptions from the lower right of the Saros spiral. It also contains remnants of the mechanism's wooden housing.
G	125 × 110	31.7		Yes	A combination of fragments taken from fragment C while cleaning.

Many of the smaller fragments that have been found contain nothing of apparent value, but a few have inscriptions on them. Fragment 19 contains significant back door inscriptions including one reading "... 76 years ..." which refers to the Callippic cycle. Other inscriptions seem to describe the function of the back dials. In addition to this important minor fragment, 15 further minor fragments have remnants of inscriptions on them.

Mechanics

Information on the specific data obtained from the fragments is detailed in the supplement to the 2006 Nature article from Freeth et al.

Operation

On the front face of the mechanism, there is a fixed ring dial representing the ecliptic, the twelve zodiacal signs marked off with equal 30-degree sectors. This matched with the Babylonian custom of assigning one twelfth of the ecliptic to each zodiac sign equally, even though the constellation boundaries were variable. Outside that dial is another ring which is rotatable, marked off with the months and days of the Sothic Egyptian calendar, twelve months of 30 days plus five intercalary days. The months are marked with the Egyptian names for the months transcribed into the Greek alphabet. The first task is to rotate the Egyptian calendar ring to match the current zodiac points. The Egyptian calendar ignored leap days, so it advanced through a full zodiac sign in about 120 years.

The mechanism was operated by turning a small hand crank (now lost) which was linked via a crown gear to the largest gear, the four-spoked gear visible on the front of fragment A, gear b1. This moved the date pointer on the front dial, which would be set to the correct Egyptian calendar day. The year is not selectable, so it is necessary to know the year currently set, or by looking up the cycles indicated by the various calendar cycle indicators on the back in the Babylonian ephemeris tables for the day of the year currently set, since most of the calendar cycles are not synchronous with the year. The crank moves the date pointer about 78 days per full rotation, so hitting a particular day on the dial would be easily possible if the mechanism were in good working condition. The action of turning the hand crank would also cause all interlocked gears within the mechanism to rotate, resulting in the simultaneous calculation of the position of the Sun and Moon, the moon phase, eclipse, and calendar cycles, and perhaps the locations of planets.

The operator also had to be aware of the position of the spiral dial pointers on the two large dials on the back. The pointer had a "follower" that tracked the spiral incisions in the metal as the dials incorporated four and five full rotations of the pointers. When a pointer reached the terminal month location at either end of the spiral, the pointer's follower had to be manually moved to the other end of the spiral before proceeding further.

Faces

Computer-generated front panel of the Freeth model

Front face

The front dial has two concentric circular scales. The inner scale marks the Greek signs of the zodiac, with division in degrees. The outer scale, which is a movable ring that sits flush with the surface and runs in a channel, is marked off with what appear to be days and has a series of corresponding holes beneath the ring in the channel.

Since the discovery of the mechanism more than a century ago, this outer ring has been presumed to represent a 365-day Egyptian solar calendar, but research (Budiselic, et al., 2020) challenged this presumption and provided direct statistical evidence there are 354 intervals, suggesting a lunar calendar. Since this initial discovery, two research teams, using different methods, independently calculated the interval count. Woan and Bayley calculate 354–355 intervals using two different methods, confirming with higher accuracy the Budiselic et al. findings and noting that "365 holes is not plausible". Malin and Dickens' best estimate is 352.3±1.5 and concluded that the number of holes (N) "has to be integral and the SE (standard error) of 1.5 indicates that there is less than a 5% probability that N is not one of the six values in the range 350 to 355. The chances of N being as high as 365 are less than 1 in 10,000. While other contenders cannot be ruled out, of the two values that have been proposed for N on astronomical grounds, that of Budiselic et al. (354) is by far the more likely."

If one subscribes to the 365 day presumption, it is recognized the mechanism predates the Julian calendar reform, but the Sothic and Callippic cycles had already pointed to a ⁠365+1/4⁠ day solar year, as seen in Ptolemy III's attempted calendar reform of 238 BC. The dials are not believed to reflect his proposed leap day (Epag. 6), but the outer calendar dial may be moved against the inner dial to compensate for the effect of the extra quarter-day in the solar year by turning the scale backward one day every four years.

If one subscribes to the 354 day evidence, the most likely interpretation is that the ring is a manifestation of a 354 day lunar calendar. Given the era of the mechanism's presumed construction and the presence of Egyptian month names, it is possibly the first example of the Egyptian civil-based lunar calendar proposed by Richard Anthony Parker in 1950. The lunar calendar's purpose was to serve as a day-to-day indicator of successive lunations, and would also have assisted with the interpretation of the lunar phase pointer, and the Metonic and Saros dials. Undiscovered gearing, synchronous with the rest of the Metonic gearing of the mechanism, is implied to drive a pointer around this scale. Movement and registration of the ring relative to the underlying holes served to facilitate both a 1-in-76-year Callippic cycle correction, as well as convenient lunisolar intercalation.

The dial also marks the position of the Sun on the ecliptic, corresponding to the current date in the year. The orbits of the Moon and the five planets known to the Greeks are close enough to the ecliptic to make it a convenient reference for defining their positions as well.

The following three Egyptian months are inscribed in Greek letters on the surviving pieces of the outer ring:

• ΠΑΧΩΝ (Pachon)
• ΠΑΥΝΙ (Payni)
• ΕΠΙΦΙ (Epiphi)

The other months have been reconstructed; some reconstructions of the mechanism omit the five days of the Egyptian intercalary month. The Zodiac dial contains Greek inscriptions of the members of the zodiac, which is believed to be adapted to the tropical month version rather than the sidereal:

Front panel of a 2007 re-creation

• ΚΡΙΟΣ (Krios [Ram], Aries)
• ΤΑΥΡΟΣ (Tauros [Bull], Taurus)
• ΔΙΔΥΜΟΙ (Didymoi [Twins], Gemini)
• ΚΑΡΚΙΝΟΣ (Karkinos [Crab], Cancer)
• ΛΕΩΝ (Leon [Lion], Leo)
• ΠΑΡΘΕΝΟΣ (Parthenos [Maiden], Virgo)
• ΧΗΛΑΙ (Chelai [Scorpio's Claw or Zygos], Libra)
• ΣΚΟΡΠΙΟΣ (Skorpios [Scorpion], Scorpio)
• ΤΟΞΟΤΗΣ (Toxotes [Archer], Sagittarius)
• ΑΙΓΟΚΕΡΩΣ (Aigokeros [Goat-horned], Capricorn)
• ΥΔΡΟΧΟΟΣ (Hydrokhoos [Water carrier], Aquarius)
• ΙΧΘΥΕΣ (Ichthyes [Fish], Pisces)

Also on the zodiac dial are single characters at specific points (see reconstruction at ref). They are keyed to a parapegma, a precursor of the modern day almanac inscribed on the front face above and beneath the dials. They mark the locations of longitudes on the ecliptic for specific stars. The parapegma above the dials reads (square brackets indicate inferred text):

Α	ΑΙΓΟΚΕΡΩΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΑΝΑΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Capricorn begins to rise		Ι	ΚΡΙΟΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Aries begins to rise
	ΤΡΟΠΑΙ ΧΕΙΜΕΡΙΝΑΙ [...] Α	Winter solstice			ΙΣΗΜΕΡΙΑ ΕΑΡΙΝΗ [...] Α	Vernal equinox
Β	[...] ΕΙ ΕΣΠΕΡΙ	... evening		Κ	[...] ΕΣΠΕΡΙΑ [...] ΙΑ	... evening
Γ	[...] ΙΕΣΠΕΡΙ	... evening		Λ	ΥΑΔΕΣ ΔΥΝΟΥΣΙΝ ΕΣΠΕΡΙΑΙ [...] ΚΑ	The Hyades set in the evening
Δ	[...] ΥΔΡΟΧΟΟΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝΑ	Aquarius begins to rise		Μ	ΤΑΥΡΟΣ ΑΡΧΕΤΑΙ Ε{Π}ΙΤΕΛΛΕΙΝΑ	Taurus begins to rise
Ε	[...] ΕΣΠΕΡΙΟΣ [...] Ι{Ο}	... evening		Ν	ΛΥΡΑ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙ ΕΣΠΕΡΙΛ [...] Δ	Lyra rises in the evening
Ζ	[...] ΡΙΑΙ [...] Κ	... {evening}		Ξ	ΠΛΕΙΑΣ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙ ΕΩΙΑ [...] Ι	The Pleiades rise in the morning
Η	ΙΧΘΥΕΣ ΑΡΧΟΝΤΑΙ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Pisces begins to rise		Ο	ΥΑΣ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙ ΕΩΙΑ [...] Δ	The Hyades rise in the morning
Θ	[...] {Ι}Α			Π	ΔΙΔΥΜΟΙ ΑΡΧΟΝΤΑ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Gemini begins to rise
	Ρ	ΑΕΤΟΣ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙ ΕΣΠΕΡΙΟΣ		Altair rises in the evening
Σ	ΑΡΚΤΟΥΡΟΣ ΔΥΝΕΙ Ε{Ω}{Ι}ΟΣ	Arcturus sets in the morning

The parapegma beneath the dials reads:

Α	ΧΗΛΑΙ ΑΡΧΟΝΤΑ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Libra begins to rise		Μ	ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΑΡΧΕΤΑΙ [...] Α	Cancer begins {to rise}
	{Ι}ΣΗΜΕΡΙΑ ΦΘΙΝΟΠΩΡΙΝΗ [...] Α	Autumnal equinox			ΤΡΟΠΑΙ ΘΕΡΙΝΑΙ [...] Α	Summer solstice
Β	[...] ΑΝΑΤΕΛΛΟΥΣΙΝ ΕΣΠΕΡΙΟΙΙΑ	... rise in the evening		Ν	ΩΡΙΩΝ ΑΝΤΕΛΛΕΙ ΕΩΙΟΣ	Orion precedes the morning
Γ	[...] ΑΝΑΤΕΛΛΕΙ ΕΣΠΕΡΙΑΙΔ	... rise in the evening		Ξ	{Κ}ΥΩΝ ΑΝΤΕΛΛΕΙ ΕΩΙΟΣ	Canis Major precedes the morning
Δ	[...] ΤΕΛΛΕΙΙ{Ο}	... rise		Ο	ΑΕΤΟΣ ΔΥΝΕΙ ΕΩΙΟΣ	Altair sets in the morning
Ε	ΣΚΟΡΠΙΟΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΑΝΑΤΕΛΛΕΙΝΑ	Scorpio begins to rise		Π	ΛΕΩΝ ΑΡΧΕΤΑΙ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Leo begins to rise
Ζ	[...]			Ρ	[...]
Η	[...]			Σ	[...]
Θ	[...]			Τ	[...]
Ι	ΤΟΞΟΤΗΣ ΑΡΧΕΤΑΙ ΕΠΙΤΕΛΛΕΙΝ [...] Α	Sagittarius begins to rise		Υ	[...]
Κ	[...]			Φ	[...]
Λ	[...]			Χ	[...]

At least two pointers indicated positions of bodies upon the ecliptic. A lunar pointer indicated the position of the Moon, and a mean Sun pointer was shown, perhaps doubling as the current date pointer. The Moon position was not a simple mean Moon indicator which would indicate movement uniformly around a circular orbit; rather, it approximated the acceleration and deceleration of the Moon's elliptical orbit, through the earliest extant use of epicyclic gearing.

It also tracked the precession of the moon's elliptical orbit around the ecliptic in an 8.88 year cycle. The mean Sun position is, by definition, the current date. It is speculated that since significant effort was taken to ensure the position of the Moon was correct, there was likely to have also been a "true sun" pointer in addition to the mean Sun pointer, to track the elliptical anomaly of the Sun (the orbit of Earth around the Sun), but there is no evidence of it among the fragments found. Similarly, neither is there the evidence of planetary orbit pointers for the five planets known to the Greeks among the fragments. But see Proposed gear schemes below.

Mechanical engineer Michael Wright demonstrated there was a mechanism to supply the lunar phase in addition to the position. The indicator was a small ball embedded in the lunar pointer, half-white and half-black, which rotated to show the phase (new, first quarter, half, third quarter, full, and back). The data to support this function is available given the Sun and Moon positions as angular rotations; essentially, it is the angle between the two, translated into the rotation of the ball. It requires a differential gear, a gearing arrangement that sums or differences two angular inputs.

Rear face

Computer-generated back panel

In 2008, scientists reported new findings in Nature showing the mechanism not only tracked the Metonic calendar and predicted solar eclipses, but also calculated the timing of panhellenic athletic games, such as the ancient Olympic Games. Inscriptions on the instrument closely match the names of the months that are used on calendars from Epirus in northwestern Greece and with the island of Corfu, which in antiquity was known as Corcyra.

On the back of the mechanism, there are five dials: the two large displays, the Metonic and the Saros, and three smaller indicators, the so-called Olympiad Dial, which has been renamed the Games dial as it did not track Olympiad years (the four-year cycle it tracks most closely is the Halieiad), the Callippic, and the exeligmos.

The Metonic dial is the main upper dial on the rear of the mechanism. The Metonic cycle, defined in several physical units, is 235 synodic months, which is very close (to within less than 13 one-millionths) to 19 tropical years. It is therefore a convenient interval over which to convert between lunar and solar calendars. The Metonic dial covers 235 months in five rotations of the dial, following a spiral track with a follower on the pointer that keeps track of the layer of the spiral. The pointer points to the synodic month, counted from new moon to new moon, and the cell contains the Corinthian month names.

1. ΦΟΙΝΙΚΑΙΟΣ (Phoinikaios)
2. ΚΡΑΝΕΙΟΣ (Kraneios)
3. ΛΑΝΟΤΡΟΠΙΟΣ (Lanotropios)
4. ΜΑΧΑΝΕΥΣ (Machaneus, "mechanic", referring to Zeus the inventor)
5. ΔΩΔΕΚΑΤΕΥΣ (Dodekateus)
6. ΕΥΚΛΕΙΟΣ (Eukleios)
7. ΑΡΤΕΜΙΣΙΟΣ (Artemisios)
8. ΨΥΔΡΕΥΣ (Psydreus)
9. ΓΑΜΕΙΛΙΟΣ (Gameilios)
10. ΑΓΡΙΑΝΙΟΣ (Agrianios)
11. ΠΑΝΑΜΟΣ (Panamos)
12. ΑΠΕΛΛΑΙΟΣ (Apellaios)

Thus, setting the correct solar time (in days) on the front panel indicates the current lunar month on the back panel, with resolution to within a week or so.

Based on the fact that the calendar month names are consistent with all the evidence of the Epirote calendar and that the Games dial mentions the very minor Naa games of Dodona (in Epirus), it has been argued that the calendar on the mechanism is likely to be the Epirote calendar, and that this calendar was probably adopted from a Corinthian colony in Epirus, possibly Ambracia. It has been argued that the first month of the calendar, Phoinikaios, was ideally the month in which the autumn equinox fell, and that the start-up date of the calendar began shortly after the astronomical new moon of 23 August 205 BC.

The Games dial is the right secondary upper dial; it is the only pointer on the instrument that travels in a counter-clockwise direction as time advances. The dial is divided into four sectors, each of which is inscribed with a year indicator and the name of two Panhellenic Games: the "crown" games of Isthmia, Olympia, Nemea, and Pythia; and two lesser games: Naa (held at Dodona) and the Halieia of Rhodes. The inscriptions on each one of the four divisions are:

Olympic dial

Year of the cycle	Inside the dial inscription	Outside the dial inscription
1	LΑ	ΙΣΘΜΙΑ (Isthmia) ΟΛΥΜΠΙΑ (Olympia)
2	LΒ	ΝΕΜΕΑ (Nemea) NAA (Naa)
3	LΓ	ΙΣΘΜΙΑ (Isthmia) ΠΥΘΙΑ (Pythia)
4	LΔ	ΝΕΜΕΑ (Nemea) ΑΛΙΕΙΑ (Halieia)

The Saros dial is the main lower spiral dial on the rear of the mechanism. The Saros cycle is 18 years and 11+1⁄3 days long (6585.333... days), which is very close to 223 synodic months (6585.3211 days). It is defined as the cycle of repetition of the positions required to cause solar and lunar eclipses, and therefore, it could be used to predict them—not only the month, but the day and time of day. The cycle is approximately 8 hours longer than an integer number of days. Translated into global spin, that means an eclipse occurs not only eight hours later, but one-third of a rotation farther to the west. Glyphs in 51 of the 223 synodic month cells of the dial specify the occurrence of 38 lunar and 27 solar eclipses. Some of the abbreviations in the glyphs read:

• Σ = ΣΕΛΗΝΗ ("Selene", Moon)
• Η = ΗΛΙΟΣ ("Helios", Sun)
• H\M = ΗΜΕΡΑΣ ("Hemeras", of the day)
• ω\ρ = ωρα ("hora", hour)
• N\Y = ΝΥΚΤΟΣ ("Nuktos", of the night)

The glyphs show whether the designated eclipse is solar or lunar, and give the day of the month and hour. Solar eclipses may not be visible at any given point, and lunar eclipses are visible only if the moon is above the horizon at the appointed hour. In addition, the inner lines at the cardinal points of the Saros dial indicate the start of a new full moon cycle. Based on the distribution of the times of the eclipses, it has been argued the start-up date of the Saros dial was shortly after the astronomical new moon of 28 April 205 BC.

The Exeligmos dial is the secondary lower dial on the rear of the mechanism. The exeligmos cycle is a 54-year triple Saros cycle that is 19,756 days long. Since the length of the Saros cycle is to a third of a day (namely, 6,585 days plus 8 hours), a full exeligmos cycle returns the counting to an integral number of days, as reflected in the inscriptions. The labels on its three divisions are:

• Blank or o ? (representing the number zero, assumed, not yet observed)
• H (number 8) means add 8 hours to the time mentioned in the display
• Iϛ (number 16) means add 16 hours to the time mentioned in the display

Thus the dial pointer indicates how many hours must be added to the glyph times of the Saros dial in order to calculate the exact eclipse times.

Doors

ΣΚΓ, indicating the Saros cycle of 223 months

The mechanism has a wooden casing with a front and a back door, both containing inscriptions. The back door appears to be the 'instruction manual'. On one of its fragments is written "76 years, 19 years" representing the Callippic and Metonic cycles. Also written is "223" for the Saros cycle. On another one of its fragments, it is written "on the spiral subdivisions 235" referring to the Metonic dial.

Gearing

The mechanism is remarkable for the level of miniaturisation and the complexity of its parts, which is comparable to that of 14th-century astronomical clocks. It has at least 30 gears, although mechanism expert Michael Wright has suggested the Greeks of this period were capable of implementing a system with many more gears.

There is debate as to whether the mechanism had indicators for all five of the planets known to the ancient Greeks. No gearing for such a planetary display survives and all gears are accounted for—with the exception of one 63-toothed gear (r1) otherwise unaccounted for in fragment D.

Fragment D is a small quasi-circular constriction that, according to Xenophon Moussas, has a gear inside a somewhat larger hollow gear. The inner gear moves inside the outer gear reproducing an epicyclical motion that, with a pointer, gives the position of planet Jupiter. The inner gear is numbered 45, "ME" in Greek, and the same number is written on two surfaces of this small cylindrical box.

The purpose of the front face was to position astronomical bodies with respect to the celestial sphere along the ecliptic, in reference to the observer's position on the Earth. That is irrelevant to the question of whether that position was computed using a heliocentric or geocentric view of the Solar System; either computational method should, and does, result in the same position (ignoring ellipticity), within the error factors of the mechanism. The epicyclic solar system of Ptolemy (c. 100 AD–c. 170 AD)—hundreds of years after the apparent construction date of the mechanism—carried forward with more epicycles, and was more accurate predicting the positions of planets than the view of Copernicus (1473–1543), until Kepler (1571–1630) introduced the possibility that orbits are ellipses.

Evans et al. suggest that to display the mean positions of the five classical planets would require only 17 further gears that could be positioned in front of the large driving gear and indicated using individual circular dials on the face.

Freeth and Jones modelled and published details of a version using gear trains mechanically similar to the lunar anomaly system, allowing for indication of the positions of the planets, as well as synthesis of the Sun anomaly. Their system, they claim, is more authentic than Wright's model, as it uses the known skills of the Greeks and does not add excessive complexity or internal stresses to the machine.

The gear teeth were in the form of equilateral triangles with an average circular pitch of 1.6 mm, an average wheel thickness of 1.4 mm and an average air gap between gears of 1.2 mm. The teeth were probably created from a blank bronze round using hand tools; this is evident because not all of them are even. Due to advances in imaging and X-ray technology, it is now possible to know the precise number of teeth and size of the gears within the located fragments. Thus the basic operation of the device is no longer a mystery and has been replicated accurately. The major unknown remains the question of the presence and nature of any planet indicators.

A table of the gears, their teeth, and the expected and computed rotations of important gears follows. The gear functions come from Freeth et al. (2008) and for the lower half of the table from Freeth et al. (2012). The computed values start with 1 year per revolution for the b1 gear, and the remainder are computed directly from gear teeth ratios. The gears marked with an asterisk (*) are missing, or have predecessors missing, from the known mechanism; these gears have been calculated with reasonable gear teeth counts. (Lengths in days are calculated assuming the year to be 365.2425 days.)

The Antikythera Mechanism: known and proposed gears and accuracy of computation

Gear name	Function of the gear/pointer	Length of time for a full circular revolution	Mechanism formula	Computed interval	Gear direction
x	Year gear	1 tropical year	1 (by definition)	1 year (presumed)	cw
b	The Moon's orbit	1 sidereal month (27.321661 days)	Time(b) = Time(x) * (c1/b2) * (d1/c2) * (e2/d2) * (k1/e5) * (e6/k2) * (b3/e1)	27.321 days	cw
r	Lunar phase display	1 synodic month (29.530589 days)	Time(r) = 1 / (1 / Time(b2 [mean sun] or sun3 [true sun])) – (1 / Time(b)))	29.530 days
n*	Metonic pointer	Metonic cycle / 5 turns = 1387.94 days	Time(n) = Time(x) * (l1/b2) * (m1/l2) * (n1/m2)	1387.9 days	ccw
o*	Games dial pointer	4 years (5551.8 days)	Time(o) = Time(n) * (o1/n2)	4.00 years	cw
q*	Callippic pointer	27758.8 days	Time(q) = Time(n) * (p1/n3) * (q1/p2)	27758 days	ccw
e*	Lunar orbit precession	8.88 years (3244.37 days)	Time(e) = Time(x) * (l1/b2) * (m1/l2) * (e3/m3)	8.8826 years	ccw
g*	Saros cycle	Saros time / 4 turns = 1646.33 days	Time(g) = Time(e) * (f1/e4) * (g1/f2)	1646.3 days	ccw
i*	Exeligmos pointer	19755.8 days	Time(i) = Time(g) * (h1/g2) * (i1/h2)	19756 days	ccw
The following are proposed gearing from the 2012 Freeth and Jones reconstruction:
sun3*	True sun pointer	1 mean year	Time(sun3) = Time(x) * (sun3/sun1) * (sun2/sun3)	1 mean year	cw
mer2*	Mercury pointer	115.88 days (synodic period)	Time(mer2) = Time(x) * (mer2/mer1)	115.89 days	cw
ven2*	Venus pointer	583.93 days (synodic period)	Time(ven) = Time(x) * (ven1/sun1)	584.39 days	cw
mars4*	Mars pointer	779.96 days (synodic period)	Time(mars) = Time(x) * (mars2/mars1) * (mars4/mars3)	779.84 days	cw
jup4*	Jupiter pointer	398.88 days (synodic period)	Time(jup) = Time(x) * (jup2/jup1) * (jup4/jup3)	398.88 days	cw
sat4*	Saturn pointer	378.09 days (synodic period)	Time(sat) = Time(x) * (sat2/sat1) * (sat4/sat3)	378.06 days	cw

Table notes:

There are several gear ratios for each planet that result in close matches to the correct values for synodic periods of the planets and the Sun. Those chosen above seem accurate, with reasonable tooth counts, but the specific gears actually used are unknown.

Known gear scheme

A hypothetical schematic representation of the gearing of the Antikythera Mechanism, including the 2012 published interpretation of existing gearing, gearing added to complete known functions, and proposed gearing to accomplish additional functions, namely true sun pointer and pointers for the five then-known planets, as proposed by Freeth and Jones, 2012. Based also upon similar drawing in the Freeth 2006 Supplement and Wright 2005, Epicycles Part 2. Proposed (as opposed to known from the artefact) gearing crosshatched.

It is very probable there were planetary dials, as the complicated motions and periodicities of all planets are mentioned in the manual of the mechanism. The exact position and mechanisms for the gears of the planets is unknown. There is no coaxial system but only for the Moon. Fragment D that is an epicycloidal system, is considered as a planetary gear for Jupiter (Moussas, 2011, 2012, 2014) or a gear for the motion of the Sun (University of Thessaloniki group).

The Sun gear is operated from the hand-operated crank (connected to gear a1, driving the large four-spoked mean Sun gear, b1) and in turn drives the rest of the gear sets. The Sun gear is b1/b2 and b2 has 64 teeth. It directly drives the date/mean sun pointer (there may have been a second, "true sun" pointer that displayed the Sun's elliptical anomaly; it is discussed below in the Freeth reconstruction). In this discussion, reference is to modelled rotational period of various pointers and indicators; they all assume the input rotation of the b1 gear of 360 degrees, corresponding with one tropical year, and are computed solely on the basis of the gear ratios of the gears named.

The Moon train starts with gear b1 and proceeds through c1, c2, d1, d2, e2, e5, k1, k2, e6, e1, and b3 to the Moon pointer on the front face. The gears k1 and k2 form an epicyclic gear system; they are an identical pair of gears that do not mesh, but rather, they operate face-to-face, with a short pin on k1 inserted into a slot in k2. The two gears have different centres of rotation, so the pin must move back and forth in the slot. That increases and decreases the radius at which k2 is driven, also necessarily varying its angular velocity (presuming the velocity of k1 is even) faster in some parts of the rotation than others. Over an entire revolution the average velocities are the same, but the fast-slow variation models the effects of the elliptical orbit of the Moon, in consequence of Kepler's second and third laws. The modelled rotational period of the Moon pointer (averaged over a year) is 27.321 days, compared to the modern length of a lunar sidereal month of 27.321661 days. The pin/slot driving of the k1/k2 gears varies the displacement over a year's time, and the mounting of those two gears on the e3 gear supplies a precessional advancement to the ellipticity modelling with a period of 8.8826 years, compared with the current value of precession period of the moon of 8.85 years.

Система также моделирует фазы Луны . Указатель Луны удерживает вал по всей своей длине, на котором установлена ​​небольшая шестерня с именем r, которая зацепляется с указателем Солнца в точке B0 (связь между B0 и остальной частью B не видна в исходном механизме, поэтому, является ли b0 текущая дата/средний указатель Солнца или гипотетический истинный указатель Солнца неизвестен). Шестерня движется по циферблату вместе с Луной, но также связана с Солнцем - эффект заключается в выполнении операции дифференциальной передачи , поэтому шестерня вращается в синодический период месяца, фактически измеряя угол разницы между Солнцем и Солнцем. и указатели Луны. Шестерня приводит в движение небольшой шарик, который появляется через отверстие в лицевой стороне указателя Луны, окрашенной в продольном направлении наполовину в белый и наполовину в черный цвет, графически отображая фазы. Он вращается с смоделированным периодом вращения 29,53 дня; современное значение синодического месяца составляет 29,530589 дней.

Поезд Metonic приводится в движение приводом b1, b2, l1, l2, m1, m2 и n1, который подключен к указателю. Смоделированный период вращения указателя равен длине 6939,5 дней (по всей пятивитковой спирали), тогда как современное значение цикла Метоника составляет 6939,69 дней.

Олимпийский поезд приводится в движение b1, b2, l1, l2 , m1, m2, n1, n2 и o1, на которых монтируется указатель. Как и ожидалось, расчетный смоделированный период вращения составляет ровно четыре года. Это единственный указатель механизма, который вращается против часовой стрелки; все остальные вращаются по часовой стрелке.

Поезд Каллиппики приводится в движение b1, b2, l1, l2, m1, m2, n1, n3, p1, p2 и q1, которые монтируют указатель. Его расчетный смоделированный период вращения составляет 27758 дней, тогда как современное значение составляет 27758,8 дней.

Поезд Сароса приводится в движение b1, b2, l1, l2, m1, m3, e3, e4, f1, f2 и g1, на которых монтируется указатель. Смоделированный период вращения указателя Сароса составляет 1646,3 суток (за четыре оборота по спиральному ходу указателя); современное значение составляет 1646,33 дня.

Поезд Exeligmos приводится в движение b1, b2, l1, l2, m1, m3, e3, e4, f1, f2, g1, g2, h1, h2 и i1, на которых установлен указатель. Смоделированный период вращения указателя экселигма составляет 19 756 дней; современное значение составляет 19755,96 дней.

Судя по всему, шестерни m3, n1-3, p1-2 и q1 не сохранились под обломками. Функции указателей были выведены из остатков циферблатов на задней стороне, и было предложено и общепринято разумное, подходящее приспособление для выполнения этих функций.

Реконструкция

Предлагаемые схемы передач

Из-за большого пространства между средней солнечной шестерней и передней частью корпуса, а также размера и механических особенностей средней солнечной шестерни весьма вероятно, что механизм содержал дополнительную шестерню, которая была потеряна либо во время кораблекрушения, либо после него. , или был снят перед погрузкой на корабль. Отсутствие доказательств и характер передней части механизма привели к попыткам подражать тому, что сделали бы древние греки, и из-за отсутствия доказательств на протяжении многих лет было предложено множество решений. Но по мере того, как был достигнут прогресс в анализе внутренних структур и расшифровке надписей, более ранние модели были исключены и разработаны более совершенные модели.

Предложение Райта

Эванс и др. предложение

2012 Фрит и др. предложение

Дерек Дж. де Солла Прайс построил простую модель в 1970-х годах.

В 2002 году Майкл Райт спроектировал и построил первую работоспособную модель с известным механизмом и своей имитацией потенциальной системы планетария . Он предположил, что наряду с лунной аномалией были бы сделаны поправки на более глубокую и базовую солнечную аномалию (известную как «первая аномалия»). Он включил указатели для этого «истинного солнца»: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, в дополнение к известным «среднему солнцу» (текущее время) и лунным указателям.

Эванс, Карман и Торндайк опубликовали в 2010 году решение, существенно отличающееся от решения Райта. Их предложение было сосредоточено на том, что они заметили как неравномерное расположение надписей на переднем циферблате, что, по их мнению, указывало на смещенное от центра расположение солнечного индикатора; это упростило бы механизм, устранив необходимость моделирования солнечной аномалии. Они предположили, что вместо точной индикации планет (которая невозможна из-за смещенных надписей) будут простые циферблаты для каждой отдельной планеты, показывающие такую ​​​​информацию, как ключевые события в цикле планеты, начальное и последнее появление на ночном небе, а также видимое направление. изменения. Эта система приведет к значительно упрощенной системе передач со значительно меньшими усилиями и сложностью по сравнению с моделью Райта.

В их предложении использовались простые зубчатые передачи с зацеплением, и учитывалась ранее необъяснимая шестерня с 63 зубьями во фрагменте D. Они предложили две компоновки лицевой панели: одну с равномерно расположенными циферблатами, а другую с зазором в верхней части лица, чтобы учесть критику, которая они не использовали очевидные крепления на шестерне b1. Они предложили вместо подшипников и опор для шестерен и осей просто держать погодные и сезонные значки, которые будут отображаться через окно. В статье, опубликованной в 2012 году, Карман, Торндайк и Эванс также предложили систему планетарной передачи со штифтами и пазами.

Фрит и Джонс опубликовали свое предложение в 2012 году. Они предложили компактное и осуществимое решение вопроса индикации планет. Они также предлагают указывать солнечную аномалию (то есть видимое положение Солнца на зодиакальном циферблате) на отдельном от указателя даты указателе даты, который указывает среднее положение Солнца, а также дату на месячном циферблате. Если два циферблата синхронизированы правильно, их дисплей на передней панели по существу такой же, как у Райта. Однако, в отличие от модели Райта, эта модель не была построена физически и представляет собой всего лишь трехмерную компьютерную модель.

Внутренние зубчатые отношения Антикитерского механизма, основанные на предложении Фрита и Джонса.

Система синтеза солнечной аномалии очень похожа на использованную в предложении Райта: три шестерни, одна закреплена в центре шестерни b1 и прикреплена к шпинделю Солнца, вторая закреплена на одной из спиц (в их предложении одна слева внизу) действует как промежуточная передача, а последняя находится рядом с ней; конечная шестерня оснащена смещенным штифтом, а над ним - рычагом с прорезью, который, в свою очередь, прикреплен к солнечному шпинделю, вызывая аномалии при вращении среднего солнечного колеса.

Механизм низших планет включает Солнце (в данном контексте рассматриваемое как планету), Меркурий и Венеру. Для каждой из трех систем существует планетарная передача, ось которой установлена ​​на b1, поэтому основной частотой является земной год (как, собственно, и для эпициклического движения Солнца и всех планет — за исключением только Луны). ). Каждый из них входит в зацепление с шестерней, заземленной на корпусе механизма. На каждом из них установлен штифт, возможно, на продолжении одной стороны шестерни, который увеличивает шестерню, но не мешает зубьям; в некоторых случаях необходимое расстояние между центром шестерни и штифтом больше радиуса самой шестерни. Стержень с прорезью по всей длине проходит от штифта к соответствующей коаксиальной трубке, на другом конце которой находится указатель объекта, перед передними циферблатами. Планки могли бы быть полноценными шестернями, хотя в трате металла нет необходимости, так как единственной рабочей частью является прорезь. Также использование планок позволяет избежать взаимодействия трех механизмов, каждый из которых установлен на одной из четырех спиц b1. Таким образом, имеется одна новая заземленная шестерня (одна была обнаружена среди обломков, а вторая используется двумя планетами), одна шестерня, используемая для изменения направления солнечной аномалии, три планетарные шестерни и три стержня/коаксиальных трубки/указателя. , каждая из которых будет считаться еще одной шестерней: всего пять шестерен и три стержня с прорезями.

Высшие планетные системы — Марс, Юпитер и Сатурн — следуют одному и тому же общему принципу механизма лунных аномалий. Подобно низшим системам, каждая из них имеет шестерню, центральная ось которой находится на продолжении b1 и которая входит в зацепление с заземленной шестерней. Он представляет собой штифт и центральную ось планетарной шестерни, которая имеет паз для штифта и которая входит в зацепление с шестерней, прикрепленной к коаксиальной трубке и, следовательно, к указателю. Каждый из трех механизмов может поместиться в квадранте расширения b1, и, таким образом, все они находятся в одной плоскости, параллельной передней панели циферблата. В каждом из них используются наземная шестерня, ведущая шестерня, ведомая шестерня и шестерня/коаксиальная трубка/указатель, таким образом, всего имеется двенадцать дополнительных шестерен.

Всего имеется восемь соосных шпинделей разного размера для передачи вращений в механизме на восемь указателей. Таким образом, в общей сложности в игре Фрита и Джонса имеется 30 оригинальных шестеренок, семь шестеренок, добавленных для полной функциональности календаря, 17 шестеренок и три планки с прорезями для поддержки шести новых указателей, всего 54 шестерни, три полоски и восемь указателей. дизайн.

На визуальном изображении, которое предоставляет Фрит, указатели на переднем циферблате зодиака имеют маленькие круглые опознавательные камни. Он ссылается на цитату из древнего папируса:

... к вам приходит голос. Пусть звезды будут расположены на доске в соответствии с [их] природой, за исключением Солнца и Луны. И пусть Солнце будет золотым, Луна серебряной, Кронос [Сатурн] из обсидиана, Арес [Марс] из красноватого оникса, Афродита [Венера] из лазурита с золотыми прожилками, Гермес [Меркурий] из бирюзы; пусть Зевс [Юпитер] будет из (беловатого?) камня, кристаллического (?)...

Однако более поздние открытия и исследования показали, что вышеупомянутые модели неверны. В 2016 году числа 462 и 442 были обнаружены при компьютерной томографии надписей, касающихся Венеры и Сатурна соответственно. Они относятся к синодическим циклам этих планет и указывают на то, что механизм оказался более точным, чем считалось ранее.В 2018 году на основе компьютерной томографии Проект исследования механизмов Антикитеры предложил изменения в зубчатой ​​передаче и на их основе произвел механические детали.

В марте 2021 года исследовательская группа Антикитеры в Университетском колледже Лондона под руководством Фрита опубликовала новую предложенную реконструкцию всего Антикитерского механизма. Им удалось найти шестерни, которые можно было бы использовать в зубчатых передачах для разных планет, используя рациональные аппроксимации для синодических циклов с небольшими простыми коэффициентами, при этом коэффициенты 7 и 17 использовались более чем для одной планеты. Они приходят к выводу, что ни одна из предыдущих моделей «вообще не совместима со всеми известными на данный момент данными», но их модель совместима с ними. Фрит снял видео, объясняющее открытие периодов синодического цикла и выводы о том, как работает этот механизм.

Точность

Исследования Фрита и Джонса показывают, что смоделированный ими механизм неточен. Указатель Марса в некоторых случаях ошибается на 38° (эти неточности возникают в узловых точках ретроградного движения Марса, а в других местах орбиты ошибка снижается). Это происходит не из-за неточностей в передаточных числах в механизме, а из-за неточностей греческой теории движения планет. Точность не могла быть улучшена до тех пор, пока c. 160 г. н.э., когда Птолемей опубликовал свой «Альмагест» (в частности, добавив к своей теории понятие экванта ) , а затем, намного позже, благодаря введению законов движения планет Кеплера в 1609 и 1619 гг.

Короче говоря, Антикитерский механизм был машиной, предназначенной для предсказания небесных явлений в соответствии со сложными астрономическими теориями, существовавшими в то время, единственным свидетелем утраченной истории блестящей инженерной мысли, концепцией чистого гения, одним из величайших чудес древности. world — но на самом деле это сработало не очень хорошо!

Помимо теоретической точности, существует проблема механической точности. Фрит и Джонс отмечают, что неизбежная «неплотность» механизма из-за изготовленных вручную шестерен с треугольными зубьями и трения между шестернями и опорными поверхностями, вероятно, заглушила бы более тонкие механизмы солнечной и лунной коррекции, встроенные в него. :

Хотя эта конструкция была выдающейся для своего времени, недавние исследования показывают, что ее конструктивная концепция значительно превосходила инженерную точность ее изготовления - со значительными совокупными неточностями в зубчатых передачах, которые нивелировали бы многие тонкие аномалии, встроенные в ее конструкцию. дизайн.

Хотя в устройстве, возможно, были неточности, поскольку треугольные зубцы были изготовлены вручную, использованные расчеты и технологии были использованы для создания эллиптических траекторий планет и ретроградного движения Луны и Марса с использованием зубчатой ​​передачи, напоминающей часовой механизм. с добавлением эпициклического механизма со штифтом и пазом, который предшествовал механизму первых известных часов, найденных в древности в средневековой Европе. более чем на 1000 лет Развитие Архимедом приблизительного значения числа Пи и его теории центров тяжести, а также шаги, которые он предпринял в направлении развития исчисления , предполагают, что у греков было достаточно математических знаний, помимо знаний вавилонской алгебры, чтобы смоделировать эллиптическую природу движения планет.

Особую радость для физиков вызывает то, что в лунном механизме используется специальная цепочка из бронзовых шестерен, две из которых соединены слегка смещенной осью, чтобы указывать положение и фазу Луны. Как известно сегодня из законов движения планет Кеплера , Луна движется по орбите вокруг Земли с разными скоростями, и эта разница скоростей моделируется Антикитерским механизмом, хотя древние греки не знали о фактической эллиптической форме орбиты. .

Подобные устройства в древней литературе

Уровень доработки механизма указывает на то, что устройство не было уникальным и, возможно, требовало опыта, накопленного на протяжении нескольких поколений. Однако такие артефакты обычно переплавлялись по цене бронзы и редко доживают до наших дней.

Римский мир

» Цицерона В «De re publica (54–51 гг. до н. э.) , философском диалоге первого века до н. э., упоминаются две машины, которые некоторые современные авторы считают своего рода планетарием или планетарием , предсказывающими движения Солнца , Луны и пяти планет. известный в то время. Оба они были построены Архимедом и привезены в Рим римским полководцем Марком Клавдием Марцеллом после смерти Архимеда при осаде Сиракуз в 212 году до нашей эры. Марцелл очень уважал Архимеда и одна из этих машин была единственным предметом, который он сохранил после осады (вторую поместили в Храме Добродетели ). Устройство хранилось как семейная реликвия, и у Цицерона есть Фил (один из участников разговора, который, как предполагал Цицерон, произошел на вилле, принадлежавшей Сципиону Эмилиану в 129 году до н.э.), который сказал, что Гай Сульпиций Галл (консул племянника Марцелла в 166 г. до н. э., и Плиний Старший назвал его первым римлянином, написавшим книгу, объясняющую солнечные и лунные затмения), дал как «учёное объяснение», так и рабочую демонстрацию устройства.

Я часто слышал упоминание об этом небесном глобусе или сфере из-за великой славы Архимеда. Однако его внешний вид не показался мне особенно поразительным. Есть еще один, более изящный по форме и более широко известный, вылепленный тем же Архимедом и хранимый тем же Марцеллом в храме Добродетели в Риме. Но как только Галл начал с помощью своей возвышенной науки объяснять устройство этой машины, я почувствовал, что сицилийский геометр, должно быть, обладал гением, превосходящим все, что мы обычно считаем принадлежащим нашей природе. Галл заверил нас, что твердый и компактный глобус — очень древнее изобретение и что первая его модель была представлена ​​Фалесом Милетским . Что впоследствии Евдокс Книдский , ученик Платона , начертил на его поверхности звезды, появляющиеся на небе, и что много лет спустя, заимствовав у Евдокса этот прекрасный рисунок и изображение, Арат проиллюстрировал их в своих стихах, не каким-либо наука астрономия, а украшение поэтического описания. Он добавил, что фигура сферы, отображающая движение Солнца и Луны, а также пяти планет или блуждающих звезд, не может быть представлена ​​примитивным твердым шаром. И в этом изобретение Архимеда достойно восхищения, потому что он рассчитал, как один оборот должен поддерживать неравные и разнообразные прогрессии в разнородных движениях.Когда Галл перемещал этот глобус, он показывал взаимосвязь Луны с Солнцем, и на бронзовом приборе было ровно столько же оборотов, сколько дней в настоящем небесном глобусе. Таким образом, оно показывало то же самое затмение Солнца, что и на шаре [неба], а также показывало вхождение Луны в область тени Земли, когда Солнце находится на одной линии... [отсутствующий текст] [т.е. солнечные и лунные затмения.]

Папп Александрийский (290–350 гг. н.э. ) заявил, что Архимед написал ныне утерянную рукопись о конструкции этих устройств под названием « Изготовление сфер» . Сохранившиеся тексты древних времен описывают многие его творения, некоторые даже содержат простые рисунки. Одним из таких устройств является его одометр , точная модель, которую позже использовали римляне для размещения отметок миль (описанных Витрувием , Героном Александрийским и во времена императора Коммода ). Рисунки в тексте выглядели функциональными, но попытки построить их так, как показано на рисунке, не увенчались успехом. Когда изображенные на фотографии шестерни с квадратными зубьями были заменены шестернями антикиферского механизма, расположенными под углом, устройство стало полностью функциональным.

Если рассказ Цицерона верен, то эта технология существовала еще в третьем веке до нашей эры. Устройство Архимеда также упоминается позднейшими авторами римской эпохи, такими как Лактанций ( Divinarum Institutionum Libri VII ), Клавдиан ( In sphaeram Archimedes ) и Прокл ( Комментарий к первой книге «Элементов геометрии» Евклида ) в четвертом и пятом веках.

Цицерон также сообщил, что еще одно такое устройство было построено «недавно» его другом Посидонием , «...каждое из вращений которого вызывает такое же движение Солнца и Луны и пяти блуждающих звезд [планет], какое вызывается каждым день и ночь на небесах..."

Маловероятно, что какая-либо из этих машин была антикитерским механизмом, найденным при кораблекрушении, поскольку оба устройства, изготовленные Архимедом и упомянутые Цицероном, находились в Риме как минимум на 30 лет позже предполагаемой даты кораблекрушения, а третье устройство было к тому времени почти наверняка находился в руках Посидония. Ученые, реконструировавшие антикитерский механизм, также сходятся во мнении, что он был слишком сложным, чтобы быть уникальным устройством.

Восточное Средиземноморье и другие

Часовая башня Су Сун

Это свидетельство того, что антикитерский механизм не был уникальным, подтверждает идею о существовании древнегреческой традиции сложной механической технологии, которая позже, по крайней мере частично, была передана в византийский и исламский миры , где механические устройства были сложными, хотя и сложными. более простой, чем антикиферский механизм, были построены в средние века . фрагменты календаря с приводом, прикрепленного к солнечным часам, из Византийской империи Были найдены пятого или шестого века; календарь, возможно, использовался для определения времени. В исламском мире книга Бану Мусы « Китаб аль-Хиял» , или «Книга гениальных устройств» , была заказана халифом Багдада в начале 9 века нашей эры. В этом тексте описано более сотни механических устройств, некоторые из которых могут восходить к древнегреческим текстам, сохранившимся в монастырях . Приводной календарь, похожий на византийское устройство, был описан учёным аль-Бируни около 1000 года, а сохранившаяся астролябия 13-го века также содержит подобное часовое устройство. Вполне возможно, что эта средневековая технология могла быть передана в Европу и способствовала развитию там механических часов.

В 11 веке китайский эрудит Су Сун построил механическую башню с часами, которая сообщала (помимо других измерений) положение некоторых звезд и планет, которые были показаны на механически вращающейся армиллярной сфере .

Популярная культура и музейные реплики

Механизм Лего Антикитера

По всему миру было проведено несколько выставок. что привело к главной выставке «Кораблекрушение Антикиферы» в Национальном археологическом музее в Афинах. По состоянию на 2012 год Антикитерский механизм экспонировался в рамках временной выставки, посвящённой кораблекрушению Антикитеры, сопровождается реконструкциями, выполненными Иоаннисом Теофанидисом , Дереком де Солла Прайсом , Майклом Райтом, Университетом Салоник и Дионисиосом Криарисом. Другие реконструкции выставлены в Американском компьютерном музее в Бозмане, штат Монтана , в Детском музее Манхэттена в Нью-Йорке, в Астрономически-физическом кабинете в Касселе , Германия, в Музее Архимеда в Олимпии, Греция. и в Музее искусств и ремесел в Париже .

В документальном сериале National Geographic « Обнаженная наука» Антикитерскому механизму был посвящен эпизод под названием «Звездные часы до нашей эры», который вышел в эфир 20 января 2011 года. Документальный фильм «Первый в мире компьютер » был снят в 2012 году исследователем механизмов Антикитеры и кинорежиссером Тони Фритом. В 2012 году BBC Four выпустила в эфир «Компьютер, которому две тысячи лет» ; в США в NOVA научном сериале PBS он также был показан 3 апреля 2013 года под названием Ancient Computer . Он документирует открытие и исследование механизма в 2005 году в рамках исследовательского проекта Антикитерского механизма.

Действующая из Lego была построена в 2010 году любителем Энди Кэролом и показана в короткометражном фильме, снятом Small Mammal в 2011 году. реконструкция механизма Антикитеры

17 мая 2017 года Google отметил 115-летие открытия дудлом Google .

Канал YouTube Clickspring документирует создание копии антикиферского механизма с использованием инструментов, методов механической обработки и металлургии, а также материалов, которые были доступны в Древней Греции. наряду с исследованиями возможных технологий той эпохи.

В фильме «Индиана Джонс и циферблат судьбы» (2023) сюжет вращается вокруг вымышленной версии механизма (также называемого «циферблат Архимеда», титульный циферблат судьбы). В фильме устройство было создано Архимедом как система временного картографирования , а бывший нацистский учёный искал его как способ путешествовать во времени и помочь Германии выиграть Вторую мировую войну.

8 февраля 2024 года копия механизма в 10-кратном масштабе была построена, установлена ​​и открыта в Университете Соноры в Эрмосильо , Сонора , Мексика . Доктор Альфонсо провел инаугурацию под названием «Монументальный антикиферский механизм для Эрмосильо» (MAMH).Дурасо Монтаньо, губернатор Соноры, и доктор Мария Рита Планкарте Мартинес, ректор Университета Соноры. Посол Греции г-н Николаос Кутрокойс и делегация посольства.

См. также

• Древние технологии
• Архимед Палимпсест
• Астрариум
• Автомат
• Багдадская батарея
• Ктесибий
• Реверс-инжиниринг

Дальнейшее чтение

• Блейн, Лоз (16 ноября 2011 г.). «Hublot кропотливо воссоздает загадочную часовую реликвию возрастом 2100 лет – но зачем?» . Новый Атлас . Архивировано из оригинала 19 июня 2020 года . Проверено 26 июня 2020 г. Хублот .
• Бромли, AG (1990). «Антикитерский механизм». Часовой журнал . 132 : 412–15. ISSN   0018-5108 .
• Бромли, AG (1990). «Антикитерский механизм: реконструкция». Часовой журнал . 133 (1): 28–31.
• Бромли, AG (1990). «Наблюдения за Антикитерским механизмом». Антикварное часовое дело . 18 (6): 641–52. OCLC   900191459 .
• Карман, CC; Ди Кокко, М. (2016). «Аномалия фаз Луны в Антикиферском механизме» . Документы ISAW . 11 . Архивировано из оригинала 10 октября 2019 года . Проверено 6 июня 2018 г.
• Эдмундс, МГ (2014). «Антикиферский механизм и механическая вселенная». Современная физика . 55 (4): 263–85. Бибкод : 2014ConPh..55..263E . дои : 10.1080/00107514.2014.927280 . S2CID   122403901 .
• Эдмундс, Майк и Морган, Филип (2000). «Антикиферский механизм: все еще загадка греческой астрономии» . Астрономия и геофизика . 41 (6): 6–10. Бибкод : 2000A&G....41f..10E . дои : 10.1046/j.1468-4004.2000.41610.x .
• Феррейра, Бекки (5 июля 2024 г.). «Космические исследования намекают на предназначение загадочного древнего компьютера» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 12 июля 2024 г.
• Фрит, Т. (2002). «Антикитерский механизм: 1. Бросок классическим исследованиям» (PDF) . Средиземноморская археология и археометрия . 2 (1): 21–35. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года.
• Фрит, Т. (2002). «Антикиферский механизм: 2. Это Оррери Посидония?». Средиземноморская археология и археометрия . 2 (2): 45–58. Бибкод : 2002MAA.....2...45F .
• Фрит, Т.; Битсакис, Ю.; Муссас, X.; Сейрадакис, Дж. Х.; и др. (2006). «Расшифровка древнегреческого астрономического калькулятора, известного как Антикитерский механизм». Природа . 444 (7119): 587–91. Бибкод : 2006Natur.444..587F . дои : 10.1038/nature05357 . ПМИД   17136087 . S2CID   4424998 .
• Фрит, Т. (2009). «Декодирование древнего компьютера». Научный американец . 301 (6): 76–83. Бибкод : 2009SciAm.301f..76F . doi : 10.1038/scientificamerican1209-76 . ПМИД   20058643 .
• Фрит, Т.; Джонс, А. (2012). «Космос в Антикитерском механизме» . Документы ISAW . 4 . Архивировано из оригинала 27 февраля 2014 года . Проверено 4 апреля 2013 г.
• Фрит, Т. (2022). «Древнегреческая астрономическая вычислительная машина раскрывает новые тайны» . Научный американец . 326 (1): 24–33. doi : 10.1038/scientificamerican0122-24 . Архивировано из оригинала 23 марта 2023 года . Проверено 18 апреля 2023 г.
• Джеймс, Питер; Торп, Ник (1995). Древние изобретения . Баллантайн. ISBN  978-0-345-40102-1 .
• Джонс, А. (1991). «Адаптация вавилонских методов в греческой числовой астрономии» . Исида . 82 (3): 440–53. Бибкод : 1991Isis...82..441J . дои : 10.1086/355836 . S2CID   92988054 . Архивировано из оригинала 25 июня 2022 года . Проверено 14 апреля 2022 г.
• Кулурис, Джон А. (2008). «Небеса Посейдона: история и открытие антикиферского механизма» (PDF) . На портале Nomine (на греческом языке). 1 :1–12. Архивировано (PDF) из оригинала 17 декабря 2013 года . Проверено 10 декабря 2013 г.
• Линь, Цзянь-Лян; Ян, Хонг-Сен (2016). Расшифровка механизма антикиферского астрономического прибора . Берлин [ua]: Шпрингер. ISBN  978-3662484456 .
• Марчант, Джо (12 декабря 2008 г.). «Архимед и 2000-летний компьютер» . Новый учёный (2686). Архивировано из оригинала 27 апреля 2015 года . Проверено 23 сентября 2017 г.
• Панос, Кристина (2015). «Антикитерский механизм» . Хакадей . Архивировано из оригинала 24 ноября 2015 года . Проверено 24 ноября 2015 г.
• Прайс, Д. де С. (1959). «Древнегреческий компьютер». Научный американец . 200 (6): 60–67. Бибкод : 1959SciAm.200f..60P . doi : 10.1038/scientificamerican0659-60 .
• Птолемей (1998). Альмагест Птолемея . Перевод Тумера, издательство GJ Princeton University Press. ISBN  978-0-691-00260-6 . Архивировано из оригинала 9 сентября 2023 года . Проверено 29 августа 2020 г.
• Райс, Роб С. (4–7 сентября 1997 г.). Антикитерский механизм: физическое и интеллектуальное спасение из I века до н. э. Одиннадцатый симпозиум USNA по истории военно-морского флота. Салоники. стр. 19–25.
• Рошейм, Марк Э. (1994). Эволюция роботов: развитие антропотехники . Уайли. ISBN  978-0-471-02622-8 .
• Руссо, Лусио (2004). Забытая революция: как зародилась наука в 300 году до нашей эры и почему ей пришлось возродиться . Спрингер. ISBN  978-3-540-20396-4 .
• Стил, Дж. М. (2000). Наблюдения и предсказания времени затмений ранними астрономами . Клювер. ISBN  978-0-7923-6298-2 .
• «Астрономы пролили свет на календарное кольцо Антикиферского механизма» . Научные новости . 10 июля 2024 г. Проверено 12 июля 2024 г.
• Спинеллис, Диомидис (май 2008 г.). «Антикиферский механизм: взгляд на информатику» . Компьютер . 41 (5): 22–27. CiteSeerX   10.1.1.144.2297 . дои : 10.1109/MC.2008.166 . S2CID   25254859 . Архивировано из оригинала 26 января 2021 года . Проверено 24 мая 2008 г.
• Стивенсон, Франция (1997). Исторические затмения и вращение Земли . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-46194-8 .
• Стил, Дж. М. (2000). «Предсказание затмения в Месопотамии». Арх. Хист. Точная наука . 54 (5): 421–54. Бибкод : 2000AHES...54..421S . дои : 10.1007/s004070050007 . JSTOR   41134091 . S2CID   118299511 .
• Вайнберг, Джорджия; Грейс, VR; Эдвардс, Греция; Робинсон, HS; и др. (1965). «Переосмысление кораблекрушения Антикитеры». Пер. Являюсь. Филос. Соц . 55 (Новая серия) (3): 3–48. дои : 10.2307/1005929 . JSTOR   1005929 .

Внешние ссылки

• Новый анализ Антикиферского механизма бросает вызов предположению столетней давности - Arstechnica - Дженнифер Уэллетт - 10.07.2024
• Вейбель, Томас. «Антикитерский механизм» . Анимированная модель Антикитерского механизма в виртуальной реальности .
• Асимакопулос, Фивос. «Имитация 3D-модели» . Страница «Моделирование и анимация Антикиферского механизма» Маноса Румелиотиса . Исследовательский проект Антикитерского механизма.
• Исследовательский проект Антикитерского механизма. «Видео» . Ютуб . Проверено 24 июля 2017 г.
• «Выставка антикиферского механизма» . Национальный фонд греческих исследований. Архивировано из оригинала 23 апреля 2012 года.
• YAAS – интерактивный 3D-симулятор виртуальной реальности в VRML.
• Райт, М.; Вичентини, М. (25 августа 2009 г.). «Виртуальная реконструкция Антикитерского механизма» . Ключ наследия . Архивировано из оригинала 7 ноября 2021 года — на YouTube.
• «Антикитера» ( Adobe Flash ). Природа. 30 июля 2008 г.
• Метастраница со ссылками , декабрь 2021 г., на antikythera.org.
• Бронзовая копия 3D инженерных чертежей и руководства по эксплуатации.