アンティキティラ島の機構:星をマッピングした古代ギリシャのコンピュータ

電子機器が小型化されるずっと前の時代に、靴箱ほどの大きさと形をした携帯型の機械があり、太陽や月、惑星が大幅に加速された速度で周回している宇宙の動画を表示し、数回ノブを回すだけで、何年も先の指定された日にそれらが空のどこにあるのかを見ることができると想像してみてください。

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このような精巧な装置が、今から2100年以上前に、東地中海のどこかにあるギリシャの工房で作られていました。

事故は紀元前60年頃、クレタ島とペロポネソス半島の間の海峡にあるアンティキティラ島沖で起こりました。ブロンズや大理石の彫像やその他の高級品を積んでエーゲ海から西地中海に向かう途中の船が激しく難破したのです。

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1900年にギリシャのスポンジダイバーのチームがこの難破船を発見し、その後1年間、ギリシャ政府の監督の下で可能な限りの引き揚げを行いました。 ダイバーが最後に持ち帰ったものの中には、一見何の変哲もない、合計1キログラムにも満たない腐食したブロンズの破片がありました。この破片は、沈没船から出た他の未確認の金属片とともに、アテネの国立考古学博物館の倉庫で何ヶ月も放置されていましたが、博物館を訪れた人が歯のついた歯車とそこに刻まれたギリシャ語の文字に気づくまでは、放置されていました。

国立考古学博物館に展示されている82個のアンティキティラ島の機械の破片のうち、最も大きい3つの破片。 アテネ © Weekend Wayfarers/Flickr

グレコ・ローマン時代の古代には、これに匹敵する装置はこれまで出てきておらず、しばらくの間、それがどのような装置なのかについて議論が繰り広げられていました。

ほとんど忘れ去られていたため、何年かは展示ケースに入れられ、さらに博物館の倉庫に保管されていました。 しかし、1950年代から1970年代にかけて、英米の科学史家であるデレク・デ・ソラ・プライスが、これは歴史的に重要なものに違いないと考え、「アンティキティラ島の機械」(彼がそう呼び、それ以来そう呼ばれるようになりました)を研究するための枠組みを確立しました。その結果、この機械は、私たちが持っているギリシャの技術や科学の中で、最も複雑で情報量の多い遺物であることが徐々に明らかになってきました。

プライスは、破損した不完全な断片であっても、ほとんどの機械部品が元の配置のまま保存されていることに気付きました。そのため、これらの断片を詳しく研究し、刻まれたテキストから得られる情報と組み合わせることで、外観と内部構造の両方について少なくとも部分的な知識を得ることができるのです。

この時点で明らかになったのは、アンティキティラ島の機構は、上下左右が木でできた箱で、表と裏に青銅の板があり、その板にはいくつかの文字盤がついていて、その文字盤の目盛りが時間の周期や周期的に起こる天文現象を示していたということです。

最大の破片にある歯車の層の一部を示すフォールスカラートモグラフィー画像。 © X-Tek Systems/Nikon Metrology

しかし、断片の中には多くの部品が隠されていたため、復元プロジェクトを完成させるためには、X線撮影が不可欠でした。 プライスは、ギリシャの物理学者ハラランボス・カラカロスの協力を得て、主要な断片のX線写真を入手し、それをもとに各文字盤の表示内容や、指針を動かす歯車の仕組みを解明しようとしました。

1990年代のマイケル・T・ライト氏とアラン・ブロムリー氏、そして2005年のアンチキティラ機構研究プロジェクト(AMRP)による調査とデータ収集により、現在のアンチキティラ機構の理解は、プライス氏よりもはるかに完全で確実なものとなっています。 ライト氏とブロムリー氏は、X線写真から破片の内部の3次元情報を抽出する方法を発見し、AMRPは高解像度のX線コンピュータ断層撮影と反射率変換画像(RTI)を入手しました。

これらのデータにより、歯車や文字盤などの物理的特徴や、文字盤に刻まれたテキストの画像が大幅に改善され、天文学や数学、科学史、古典学など様々な分野の研究者がプライス氏の復元を修正し、完成させました。

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では、アンティキティラ島のメカニズムとは何だったのでしょうか。

まず、裏面を見てみましょう。そこには2つの大きな文字盤があり、螺旋状の溝と、溝に沿って走るピンで終わる可変半径のポインターが付いています。

例えば、上部の螺旋は5回転しており、スロットの外側に沿って走る目盛りは235のセルに分割されています。

この文字盤は、ギリシャ北西部のエピルスと呼ばれる地域の都市で使われていた暦を表していますが、特定の地域で使われていた暦であることがわかります。 古代ギリシャでは様々な地域で暦が使われていましたが、月の満ち欠けとほぼ一致していることは共通していました。 年は12ヶ月の場合もあれば13ヶ月の場合もあり、特定の月が常にほぼ同じ季節になるようになっていました。

メカニズムの表裏面の復元図。

紀元前5世紀のアテネの天文学者メトンは、11年が12ヶ月、8年が13ヶ月の計235年を繰り返す19年周期(古代バビロニアや中国でも知られていた)を提唱していました。 メカニズムの「メトニック文字盤」には、この周期の各月と各年の始まりと終わり、そして29日と30日の月が記されていました。

裏面の上側の螺旋が社会的な意味を持つ太陽と月の周期を表しているとすれば、下側の螺旋の周期は、太陽と月が織り成す壮大な現象を司っており、地域や民族に影響を与える出来事を予測するためのサインであると広く信じられていました。

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ギリシャの天文学者は何世紀にもわたって、月食は月が地球の影に入ることで、日食は月の影が地球に落ちることで起こると説明してきましたが、「メカニズム」はそのような光学的条件を示そうとしたのではなく、日食が起こりうる条件がおよそ223の太陰月(現在ではサロスと呼ばれる期間)に繰り返されるという事実だけを示しました。

裏から表に目を転じると、時間の循環から宇宙の動きまでを見ることができます。

裏から表に回ると、時間の循環から宇宙論へと展開していきます。表の文字盤には、太陽、月、惑星の位置を示すポインターがあり、360度に分割された星座を表していると同時に、外から見た宇宙の断面図が簡略化されています。

アンティキティラ島のメカニズムを搭載した古代船の可能な旅程 © Alexander Jones/d-maps.

宇宙論は地動説で、地球は入れ子になった一連の球形の殻に囲まれており、距離が近い順に、月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星、そして恒星に属していました。

星座を通る天体の見かけ上の動きは、速度が変化したり、惑星の場合は周期的に向きが変わったりします。

星座の中の天体は、速度が変化したり、(惑星の場合は)周期的に向きが変わったりしています。

アンティキティラ島のメカニズムのように、科学の複雑さを視覚化するために高度な技術と金属加工を採用した装置は、おそらくグレコローマン世界では珍しく、ほとんどは機能しなくなって不要になったら金属がリサイクルされていたでしょう。

A Portable Cosmos: A Portable Cosmos: Revealing the Antikythera Mechanism, Scientific Wonder of the Ancient World』(アレキサンダー・ジョーンズ著、16.99ポンド、Oxford University Press)が発売されました

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