Imagine, numa era muito anterior à electrónica miniaturizada, uma máquina portátil, o tamanho e a forma de uma caixa de sapatos, que mostrava uma imagem em movimento do cosmos, com o Sol, a Lua, e os planetas em órbita a uma velocidade muito acelerada, de modo a que com algumas voltas de um botão se pudesse ver onde estariam no céu em alguns anos de data escolhidos no futuro ou no passado. Parece algo numa história de fantasia, mas o misterioso Mecanismo Antikythera mostra que estes dispositivos estavam de facto a ser construídos, há mais de 2.000 anos atrás.
Dispositivos requintados como este estavam a ser fabricados numa oficina grega algures no Mediterrâneo oriental há cerca de 2.100 anos ou mais. Um deles encontrou um acidente infeliz – para o seu proprietário, pelo menos, mas felizmente para nós, uma vez que dos seus restos devastados podemos aprender muito sobre a ciência grega antiga e a sua face pública.
O acidente aconteceu por volta de 60 a.C., ao largo da ilha de Antikythera no estreito entre Creta e o Peloponeso: um navio carregado de bronze e estatuária de mármore e outros objectos de luxo, a caminho do Mar Egeu para destinos no Mediterrâneo ocidental, foi violentamente destruído.
Uma equipa de mergulhadores de esponjas gregos descobriu o naufrágio em 1900, e no ano seguinte salvaram o que puderam sob a supervisão do governo grego. Entre os últimos artigos que os mergulhadores trouxeram foram algumas peças aparentemente não descritas de bronze corroído, num total de menos de um quilograma, que deveriam ser ignoradas durante meses, juntamente com outros fragmentos metálicos não identificados do naufrágio, numa sala de armazenamento do Museu Nacional de Arqueologia em Atenas, até que um visitante ocasional do museu reparou em engrenagens dentadas e inscreveu nelas escrita grega.
Nenhum dispositivo comparável da antiguidade greco-romana tinha vindo anteriormente à luz, e durante algum tempo o debate foi aceso sobre que tipo de instrumento era. Uma ou duas palavras mal legíveis inscritas num fragmento sugeriam alguma ligação com a astronomia, mas para além disso, os arqueólogos e outros estudiosos que o inspeccionaram não conseguiram chegar a acordo sobre a sua natureza e finalidade, ou se era um instrumento de navegação ou parte da carga do navio.
Muito esquecido, ficou durante alguns anos numa vitrina, e no armazém do museu por mais. Depois, entre os anos 50 e 70, o historiador anglo-americano da ciência Derek de Solla Price, reconhecendo que deve ser algo de importância histórica única, estabeleceu um quadro para o estudo do Mecanismo Antikythera (como ele lhe chamou, e como tem sido conhecido desde então) que gradualmente o revelou como sendo o artefacto mais complexo e rico em informação da tecnologia e ciência gregas que possuímos.
Price percebeu que os fragmentos, danificados e incompletos como estão, preservam no entanto a maioria dos seus componentes mecânicos na sua disposição original, de modo que, através de um estudo atento dos mesmos combinados com a informação derivada dos textos inscritos, pode-se obter pelo menos um conhecimento parcial tanto do funcionamento exterior como do interior.
Por agora estava claro que o Mecanismo Antikythera, quando intacto, era uma caixa com placas de bronze emolduradas na parte superior, inferior e laterais de madeira nas faces frontal e posterior; estas placas tinham vários mostradores, e ponteiros nos mostradores indicavam ciclos temporais e fenómenos astronómicos periodicamente recorrentes. Tudo foi conduzido por um movimento de entrada através de um eixo rotativo no lado da caixa, representando a passagem do tempo.
mas como muitos componentes estavam escondidos dentro dos fragmentos, a radiografia seria essencial para completar o projecto de reconstrução. Com a colaboração de um físico grego, Haralambos Karakalos, Price obteve radiografias de raios X dos fragmentos principais, com base nas quais tentou calcular o que cada mostrador mostrava e qual o sistema de engrenagens que impulsionava o seu ponteiro.
O nosso entendimento actual do Mecanismo de Antikythera é muito mais completo e seguro do que o de Price, graças às campanhas de exame e recolha de dados de Michael T. Wright e Allan Bromley nos anos 90 e pelo Projecto de Investigação do Mecanismo de Antikythera (AMRP) em 2005. Wright e Bromley encontraram formas de extrair informação tridimensional sobre os interiores dos fragmentos das radiografias de raios X, enquanto o AMRP obteve tomografia computorizada de raios X de alta resolução, bem como imagens de transformação de reflectância (RTI).
Os novos dados produziram imagens muito melhores das engrenagens, mostradores, e outras características físicas, bem como dos textos inscritos nos e em torno dos mostradores-materiais que foram agora explorados por investigadores de várias disciplinas, incluindo astronomia e matemática, história da ciência, e clássicos, para corrigir e completar a reconstrução do Price.
Leia mais sobre história da ciência:
- Leonardo da Vinci’s forgotten legacy
- Quem foi o primeiro cientista?
O que era então o Mecanismo de Antikythera? Uma maneira de pensar sobre ele é como uma espécie de guia visual dinâmico da astronomia para o leigo astronómico, ou seja, como um intelectual grego o teria compreendido por volta de 100 a.C.
Podemos começar por considerar a face posterior, que tinha dois mostradores grandes com ranhuras em espiral e ponteiros de raios variáveis terminando em pinos que cavalgavam ao longo das ranhuras. Estas espirais eram uma forma de esticar a escala de um mostrador para criar espaço para a inscrição de muita informação ao longo dele.
Por exemplo, a espiral superior faz cinco voltas, e a escala que percorre o exterior da ranhura é dividida em 235 células, cada uma das quais é apenas suficientemente grande para conter o texto necessário. Em vez de ter o ponteiro a dar a volta uma vez no ciclo representado pelo mostrador, a engrenagem foi disposta para fazer o ponteiro dar cinco voltas, e quando o pino atingisse o fim da ranhura, o operador teria de o repor manualmente no início.
Este mostrador representava o calendário utilizado numa determinada localidade, identificável como uma das cidades da região do noroeste da Grécia chamada Epirus. Os antigos gregos tinham muitos calendários regionais, mas todos tinham em comum que os meses eram aproximadamente coordenados com as fases da Lua. Os anos por vezes incluíam doze meses, mas por vezes treze, de modo que meses específicos caíam sempre aproximadamente nas mesmas estações do ano.
/div>
The fifth century BC astronomer Meton of Athens had proposed a repeatating 19-year cycle (which was also known in ancient Babylonia and China) in which onze of the years had twelve months and eight years had thirteen, for a total of 235. No Mecanismo, o “Diálogo Metónico” marcou exactamente onde cada mês e ano deste ciclo começava e terminava, e que meses tinham 29 ou 30 dias. Para complementar esta exibição de astronomia prática local, um pequeno mostrador na espiral contava os anos do ciclo de quatro anos que regulamentava os festivais atléticos, tais como os Jogos Olímpicos que eram honrados em todo o mundo grego.
Se a espiral superior da face traseira representava um ciclo de Sol e Lua cujo significado era social, o ciclo da espiral inferior regia fenómenos espectaculares envolvendo o Sol e a Lua que se acreditava serem sinais a partir dos quais se podia prever eventos que afectavam regiões e povos, nomeadamente eclipses.
Leia mais sobre grandes invenções:
- Quem realmente inventou a lâmpada?
- Quem inventou o computador?
Durante séculos, os astrónomos gregos tinham explicado os eclipses lunares causados pela entrada da Lua na sombra da Terra, e os eclipses solares causados pela queda da sombra da Lua sobre a Terra, mas o Mecanismo não tentou mostrar estas condições ópticas, mas apenas o facto de que as condições que tornam possíveis os eclipses se repetem aproximadamente após 223 meses lunares (um período agora chamado Saros). Assim, a escala do “Saros Dial” foi dividida em 223 células, algumas das quais continham afirmações altamente abreviadas de que um eclipse lunar ou um eclipse solar, ou ambos, poderiam ocorrer durante o mês indicado – células vácticas significava meses sem eclipses.
Virar de trás para a face frontal teria levado o espectador de ciclos de tempo para a cosmologia em movimento. O mostrador frontal único combinava duas perspectivas sobre o sistema de corpos celestes, mostrando onde o sol, a lua e os planetas parecem estar em qualquer data através de ponteiros ao longo de uma escala representando o zodíaco e subdivididos em 360 graus, oferecendo ao mesmo tempo uma imagem simplificada da secção transversal do cosmos como se fosse vista do exterior.
A cosmologia era geocêntrica, com a Terra fechada por uma série de conchas esféricas aninhadas pertencentes, por ordem de distância crescente, à Lua, Mercúrio, Vénus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno, e às estrelas. No mostrador, estas parecem ter sido retratadas como espaços em forma de anel entre os círculos concêntricos gravados, e os próprios corpos celestiais como pequenos anexos esféricos aos ponteiros, cada um com um material e cor distintivos.
Os movimentos aparentes dos corpos celestiais através do zodíaco variam em velocidade e (no caso dos planetas) periodicamente invertem a direcção. Para reproduzir o efeito do movimento não-uniforme mecanicamente necessário dispositivos especiais envolvendo um pino preso a uma engrenagem giratória enquanto desliza para a frente e para trás na perfuração de um braço ou engrenagem ranhurada. Um tal dispositivo de pino e ranhura para a Lua sobrevive no maior fragmento, mas a engrenagem para os planetas está perdida na maior parte ou inteiramente.
Instrumentos como o Mecanismo Antikythera que empregavam tecnologia de ponta e metalurgia para visualizar as complexidades da ciência eram provavelmente raridades no mundo greco-romano, e a maioria teria tido o seu metal reciclado quando parassem de funcionar e já não fossem desejados. Temos sorte em ter este, salvo por uma antiga calamidade.
Um Cosmos Portátil: Revelando o Mecanismo Antikythera, Maravilha Científica do Mundo Antigo de Alexander Jones está agora fora (£16.99, Oxford University Press)
Follow Science Focus on Twitter, Facebook, Instagram e Flipboard