Guinguette Marais Poitevin

Wyobraź sobie, w epoce na długo przed zminiaturyzowaną elektroniką, przenośną maszynę, wielkości i kształtu pudełka po butach, która pokazywała ruchomy obraz kosmosu, ze Słońcem, Księżycem i planetami krążącymi z bardzo dużą prędkością, tak że za pomocą kilku obrotów pokrętła można było zobaczyć, gdzie będą na niebie w wybranym dniu w przyszłości lub przeszłości. Brzmi to jak coś z opowieści fantasy, ale tajemniczy Mechanizm z Antikythery pokazuje, że te urządzenia rzeczywiście były budowane, ponad 2 000 lat temu.

Wyśmienite urządzenia takie jak to były tworzone w greckim warsztacie gdzieś we wschodniej części Morza Śródziemnego około 2 100 lat temu lub więcej. Jedno z nich spotkało się z nieszczęśliwym wypadkiem – dla jego właściciela, tak czy owak, ale szczęśliwym dla nas, ponieważ z jego roztrzaskanych szczątków możemy się wiele dowiedzieć o starożytnej greckiej nauce i jej publicznym obliczu.

Wypadek wydarzył się około 60 r. p.n.e., u wybrzeży wyspy Antikythera w cieśninie między Kretą a Peloponezem: statek załadowany posągami z brązu i marmuru oraz innymi luksusowymi przedmiotami, w drodze z Morza Egejskiego do miejsc przeznaczenia w zachodniej części Morza Śródziemnego, został gwałtownie rozbity.

Zespół greckich nurków odkrył wrak statku w 1900 roku i przez następny rok pod nadzorem greckiego rządu ratował co się dało. Wśród ostatnich przedmiotów, które nurkowie wydobyli, było kilka pozornie nieopisanych kawałków skorodowanego brązu, o łącznej wadze mniejszej niż kilogram, które miały leżeć zlekceważone przez miesiące, wraz z innymi niezidentyfikowanymi metalowymi fragmentami z wraku, w magazynie Narodowego Muzeum Archeologicznego w Atenach, dopóki przypadkowy odwiedzający muzeum nie zauważył na nich ząbkowanych kół zębatych i greckiego pisma.

Żadne porównywalne urządzenie z grecko-rzymskiej starożytności nie wyszło wcześniej na światło dzienne i przez pewien czas toczyła się debata na temat tego, co to był za instrument. Jedno lub dwa ledwie czytelne słowa wypisane na jednym z fragmentów sugerowały jakiś związek z astronomią, ale poza tym archeolodzy i inni badacze, którzy go zbadali, nie mogli dojść do porozumienia co do jego natury i przeznaczenia, ani co do tego, czy było to narzędzie nawigacyjne, czy też część ładunku statku.

Niemal zapomniany, przez kilka lat leżał w gablocie, a przez kolejne lata w magazynie muzeum. Następnie, od lat pięćdziesiątych do siedemdziesiątych, anglo-amerykański historyk nauki Derek de Solla Price, uznając, że musi to być coś o wyjątkowym znaczeniu historycznym, ustanowił ramy dla badania mechanizmu z Antikythery (jak go nazwał i jak jest znany od tamtej pory), które stopniowo ujawniły, że jest to najbardziej złożony, bogaty w informacje artefakt greckiej technologii i nauki, jaki posiadamy.

Price zdawał sobie sprawę, że fragmenty, uszkodzone i niekompletne, zachowują jednak większość mechanicznych elementów w ich oryginalnym układzie, tak że poprzez ich dokładne zbadanie w połączeniu z informacjami pochodzącymi z zapisanych tekstów, można uzyskać przynajmniej częściową wiedzę zarówno o ich wyglądzie zewnętrznym, jak i wewnętrznym działaniu.

Do tej pory było jasne, że Mechanizm z Antikythery, gdy był nienaruszony, był skrzynką z drewnianą górą, dnem i bokami, obramowaną płytami z brązu na przedniej i tylnej ścianie; płyty te zawierały kilka tarcz zegarowych, a wskazówki na tarczach wskazywały cykle czasowe i okresowo powtarzające się zjawiska astronomiczne. Wszystko było napędzane przez ruch wejściowy poprzez obracający się wał na boku skrzyni, reprezentujący upływ czasu.

Ale ponieważ wiele elementów było ukrytych wewnątrz fragmentów, radiografia była niezbędna do ukończenia projektu rekonstrukcji. Dzięki współpracy z greckim fizykiem, Haralambosem Karakalosem, Price uzyskał rentgenowskie zdjęcia radiologiczne głównych fragmentów, na podstawie których próbował ustalić, co wyświetlała każda tarcza i jaki system kół zębatych napędzał jej wskazówki.

Nasze obecne zrozumienie mechanizmu z Antikythery jest znacznie pełniejsze i pewniejsze niż to, które przedstawił Price, dzięki badaniom i zbieraniu danych przez Michaela T. Wrighta i Allana Bromleya w latach 90-tych oraz przez Projekt Badawczy Mechanizmu z Antikythery (AMRP) w 2005 roku. Wright i Bromley znaleźli sposób na wydobycie trójwymiarowych informacji o wnętrzu fragmentów z rentgenowskich zdjęć radiologicznych, podczas gdy AMRP uzyskał wysokorozdzielczą rentgenowską tomografię komputerową, jak również obrazowanie z transformacją refleksyjną (RTI).

Nowe dane pozwoliły na uzyskanie znacznie lepszych obrazów kół zębatych, tarcz i innych cech fizycznych, jak również tekstów zapisanych na tarczach i wokół nich – materiałów, które zostały wykorzystane przez badaczy z wielu dyscyplin, w tym astronomii i matematyki, historii nauki i klasyki, do poprawienia i uzupełnienia rekonstrukcji Price’a.

Czytaj więcej o historii nauki:

• Zapomniane dziedzictwo Leonarda da Vinci
• Kto był pierwszym naukowcem?

Czym zatem był Mechanizm z Antikythery? Jednym ze sposobów, by o nim pomyśleć, jest rodzaj dynamicznego, wizualnego przewodnika po astronomii dla laików – astronomii, czyli takiej, jaką grecki intelektualista rozumiałby około 100 r. p.n.e.

Możemy zacząć od rozważenia tylnej strony, na której znajdowały się dwie duże tarcze ze spiralnymi szczelinami i wskaźnikami o zmiennym promieniu, zakończonymi szpilkami, które poruszały się wzdłuż szczelin. Spirale te były sposobem na rozciągnięcie skali tarczy, aby zrobić miejsce na wypisanie na niej wielu informacji.

Na przykład górna spirala wykonuje pięć obrotów, a skala biegnąca wzdłuż zewnętrznej części szczeliny jest podzielona na 235 komórek, z których każda jest wystarczająco duża, aby zmieścić wymagany tekst. Zamiast tego, by wskazówka obracała się raz w cyklu reprezentowanym przez tarczę, przekładnia była ustawiona tak, by wskazówka obracała się pięć razy, a gdy trzpień osiągał koniec szczeliny, operator musiał ręcznie przestawiać go na początek.

Ta tarcza reprezentowała kalendarz używany w konkretnym miejscu, możliwym do zidentyfikowania jako jedno z miast regionu północno-zachodniej Grecji zwanego Epir. Starożytni Grecy mieli wiele regionalnych kalendarzy, ale wszystkie łączyło to, że miesiące były w przybliżeniu skoordynowane z fazami księżyca. Lata czasem składały się z dwunastu miesięcy, a czasem z trzynastu, tak że poszczególne miesiące zawsze wypadały w mniej więcej tych samych porach roku.

Piąty wiek przed naszą erą astronom Meton z Aten zaproponował powtarzający się 19-letni cykl (znany również w starożytnej Babilonii i Chinach), w którym jedenaście lat miało dwanaście miesięcy, a osiem lat trzynaście, w sumie 235. Na mechanizmie, „tarcza metoniczna” wskazywała, gdzie zaczynał się i kończył każdy miesiąc i rok tego cyklu, oraz które miesiące miały 29 lub 30 dni. Aby uzupełnić ten przejaw lokalnej astronomii praktycznej, mała tarcza umieszczona w spirali odliczała lata w cyklu czteroletnim, który regulował festiwale sportowe, takie jak igrzyska olimpijskie, honorowane w całym greckim świecie.

Jeśli górna spirala tylnej tarczy reprezentowała cykl Słońca i Księżyca, którego znaczenie było społeczne, to cykl dolnej spirali rządził spektakularnymi zjawiskami z udziałem Słońca i Księżyca, które powszechnie uważano za znaki, na podstawie których można było przewidzieć wydarzenia mające wpływ na regiony i narody, a mianowicie zaćmienia.

Czytaj więcej o wielkich wynalazkach:

• Kto naprawdę wynalazł żarówkę?
• Kto wynalazł komputer?

Od wieków greccy astronomowie tłumaczyli zaćmienia Księżyca jako spowodowane wchodzeniem Księżyca w cień Ziemi, a zaćmienia Słońca jako spowodowane padaniem cienia Księżyca na Ziemię, ale Mechanizm nie próbował pokazać tych warunków optycznych, a jedynie fakt, że warunki umożliwiające zaćmienia powtarzają się w przybliżeniu po 223 miesiącach księżycowych (okres zwany obecnie Saros). Stąd skala „Tarczy Sarosa” podzielona była na 223 komórki, z których niektóre zawierały bardzo skrótowe stwierdzenia, że zaćmienie Księżyca lub zaćmienie Słońca lub oba mogą mieć miejsce podczas wskazanego miesiąca – puste komórki oznaczały miesiące wolne od zaćmienia.

Odwrócenie się od tylnej do przedniej tarczy przenosiło widza z cykli czasu do kosmologii w ruchu. Pojedyncza przednia tarcza łączyła w sobie dwa spojrzenia na system ciał niebieskich, pokazując, gdzie słońce, księżyc i planety znajdują się w danym momencie dzięki wskaźnikom wzdłuż skali reprezentującej zodiak i podzielonej na 360 stopni, a jednocześnie oferując uproszczony obraz przekroju kosmosu widzianego z zewnątrz.

Kosmologia była geocentryczna, z Ziemią otoczoną serią zagnieżdżonych sferycznych powłok należących, w kolejności wzrastającej odległości, do Księżyca, Merkurego, Wenus, Słońca, Marsa, Jowisza, Saturna i gwiazd. Na tarczy zostały one przedstawione jako przestrzenie w kształcie pierścieni pomiędzy wygrawerowanymi koncentrycznymi okręgami, a same ciała niebieskie jako małe kuliste dodatki do wskaźników, z których każdy ma wyróżniający się materiał i kolor.

Pozorne ruchy ciał niebieskich w zodiaku różnią się prędkością i (w przypadku planet) okresowo zmieniają kierunek. Aby odtworzyć efekt niejednolitego ruchu mechanicznie wymagane specjalne urządzenia obejmujące pin przymocowany do obracającego się koła zębatego podczas przesuwania się tam i z powrotem w perforacji szczelinowego ramienia lub koła zębatego. Takie urządzenie dla Księżyca przetrwało w największym fragmencie, ale przekładnia dla planet jest w większości lub całkowicie zagubiona.

Przyrządy takie jak Mechanizm z Antikythery, które wykorzystywały zaawansowaną technologię i obróbkę metalu do wizualizacji zawiłości nauki, były prawdopodobnie rzadkością w świecie grecko-rzymskim, a większość z nich została poddana recyklingowi, gdy przestała działać i nie była już potrzebna. Mamy szczęście, że mamy ten jeden, ocalony przez starożytną katastrofę.