Греки жили по олимпийскому календарю

Антикитерский механизм использовал 12-месячный цикл для расчета затмений и олимпиад

С помощью антикитерского механизма, одним из возможных создателей которого был Архимед, древние греки умели не только выполнять простые арифметические действия, но и рассчитывать положение Луны и Солнца. Тот же «аппарат» использовался для определения точной даты олимпиад и других игр.

Хотя современная астрономия и считается одной из самых «бесполезных» наук, именно ей мы обязаны возникновением календаря и его совершенствованием. В отличие от современных астрономов, для древних основная проблема заключалась всё-таки не в поиске новых объектов и выяснении причин зарождения Вселенной, а в расчетах движения небесных тел.

Механизмы и сооружения, использовавшиеся для этого — пожалуй, самые желанные находки для археологов. Правда, в большинстве случаев основная работа приходится не на раскопки, а на восстановление «инструкции» к древним приборам, вне зависимости от их размеров.

Антикитерский механизм

механическое устройство, обнаруженное в 1900 году на затонувшем древнем судне недалеко от греческого острова Антикитера. Датируется приблизительно 100 годом до н. э. (возможно, до 150 до н. э.).

Механизм содержал большое число бронзовых шестерн в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты со стрелками и, по реконструкции, использовался для расчта движения небесных тел. Другие устройства подобной сложности неизвестны в эллинистической культуре. В нм используется дифференциальная передача, которая, как ранее считалось, изобретена не раньше XVI века, а уровень миниатюризации и сложность сопоставимы с механическими часами XVIII века. Ориентировчные размеры механизма в сборе 33x18x10 см.

В 1900 году в Эгейском море между греческим островом Критом и полуостровом Пелопонессом недалеко от острова Антикитера на глубине 43-60 метров был обнаружен затонувший античный римский корабль. Ныряльщики за губками подняли на поверхность множество античных мраморных статуй и других артефактов. В 1902 археолог Спиридон Стаис обнаружил среди поднятых предметов несколько бронзовых шестерн, закрепленных в кусках известняка.

Артефакт так и оставался неизученным до 1951, когда английский историк науки Дерек де Солла Прайс заинтересовался им и впервые определил, что механизм является уникальным античным механическим вычислительным устройством. Монеты, найденные на месте находки артефакта уже в 70-х годах XX века Жаком-Ивом Кусто, дали первую примерную дату изготовления находки — 85 год до н. э.

Система шестерн с передаточным соотношением 254:19 использовалась для моделирования движения Солнца и Луны относительно неподвижных звзд. Соотношение выбрано на основе Метонова цикла: 254 сидерических месяца (периода обращения Луны относительно неподвижных звзд) с большой точностью составляют 19 тропических лет или 254-19=233 синодических месяца (периода смен фаз Луны). Положение Солнца и Луны выводилось на циферблат с одной из сторон механизма. С помощью дифференциальной передачи вычислялась разность положений Солнца и Луны, которая соответствует фазам Луны. Она выводилась на другой циферблат. Британский часовщик Джон Глив поcтроил работающую копию механизма по этой схеме.

В 2002 Майкл Райт, специалист по механическим устройствам из Лондонского музея науки, предложил свою реконструкцию. Он утверждал, что механизм мог моделировать движение не только Солнца и Луны, но и пяти известных в древности планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.

В 2005 году стартовал греческо-английский проект «Antikythera Mechanism Research Project» под эгидой Министерства Культуры Греции. В нм участвуют ученые из английского (в частности, проф. Майк Эдмундс и математик Тони Фрит и из двух греческих университетов с привлечением самой современной техники. В том же 2005 году было объявлено об обнаружении новых фрагментов механизма. Для того, чтобы восстановить положение шестерен внутри покрытых минералом фрагментов, воспользовались возможностями современной технологии — компьютерной томографией, с помощью рентгеновских лучей позволяющей делать объемные карты скрытого содержимого. За счет этого удалось определить взаимосвязь отдельных компонентов и рассчитать по возможности их функциональную принадлежность. 6 июня 2006 года было объявлено, что благодаря новой рентгеновской методике удалось прочитать около 95 % содержащихся в механизме надписей (около 2000 греческих символов); c новыми надписями были получены данные о том, что механизм мог вычислять конфигурации движения Марса, Юпитера, Сатурна (которые ранее были отмечены в гипотезе Майкла Райта).

В 2008 году в Афинах был озвучен глобальный доклад о результатах международного проекта «Antikythera Mechanism Research Project». На основании 82 фрагментов механизма (с использованием рентгеновского оборудования X-Tek Systems и специальных программ от HP Labs) было подтверждено, что устройство может выполнять операции сложения, вычитания и деления. Удалось показать, что механизм был способен учитывать эллиптической орбиту движения Луны, напоминающей математическую функцию кривой синусоиды (первая аномалия лунной теории Гиппарха) — для этого использовалась шестернка со смещнным центром вращения. Число бронзовых шестерен в реконструированной модели увеличено до 37 (реально уцелело 30). Механизм имел двухсторонее исполнение — вторая сторона использовалась для предсказания солнечных и лунных затмений. Примерный срок изготовления механизма отодвинут от ранее определенного и составляет 100—150 лет до н. э. Остается загадкой — где же другие подобные античные механизмы (или это был эксклюзивный заказ).

Тони Фрит и его британские, американские и греческие коллеги, участвующие в проекте по изучению антикитерского механизма, опубликовали в Nature новые данные о предназначении и способах использования артефакта, обнаруженного на затонувшем корабле ещё в 1901 году.

Расшифровав надписи вокруг «солнечных крестов», ученые пришли к выводу, что календарь использовался и в социальных целях:

по их мнению, устройство позволяло точно рассчитать время проведения соответствующих спортивных игр, в том числе олимпийских и панэллинских.

Устроители олимпиады в свое время столкнулись с той же проблемой, что и крестьяне: им нужно было точно рассчитывать время начала. Если во время посевной одним днем пожертвовать можно, то игры, на время которых объявлялось полное перемирие между часто враждовавшими полисами, всегда начинались в одно и то же время: первое полнолуние после летнего солнцестояния.

Метонов цикл

промежуток времени в 6939 дней 14 часов 15 минут, служащий для согласования продолжительности лунного месяца и солнечного года в лунно-солнечном календаре. Предложен в 433 до н. э. афинским учным Метоном и лг в основу древнегреческого календаря. Метонов цикл связан с приближнным (с точностью до нескольких часов) равенством: 19 тропических лет = 235 синодическим месяцам, то есть каждые 19 лет новолуние и весь лунный цикл возвращается в тот же день солнечного года.

Метонов цикл содержал 12 лет по 12 месяцев и 7 лет по 13 месяцев (со вставным месяцем). 125 месяцев были «полными» — по 30 суток, а остальные 110 «пустыми» — по 29 суток.

Метонов цикл применяется для нахождения фаз луны и даты православной Пасхи (по юлианскому календарю)

Соответственно, для того, чтобы за год или два знать точный день, нужно было уметь синхронизировать лунный цикл и солнечный календарь. В один 19-летний лунно-солнечный цикл их объединил астроном Метон в 433 году до н. э., а позже он же создал переставной календарь из камня – парапегму. Сто лет спустя его «коллега» Каллипп составил свой, 76-летний цикл, сократив каждые 4 метоновских года на 1 день. Раньше считалось, что для расчета каллипповского цикла и был предназначен один из дисков.

Надписи вокруг солнечного креста, выявленные с помощью компьютерной томографии, оказались названиями игр: истмийские, олимпийские, немейские и питийские.

Там же упомянуты игры в Додоне и ещё одни, название которых ещё предстоит установить.

Поскольку обнаружено только 30 шестерен, а механизм мог состоять и из 32, и из 37, назначение «отсутствующих» частей до расшифровки надписей оставалось неизвестным. В зависимости от варианта механической реконструкции они позволили бы отслеживать положение разных небесных тел, но расшифровка надписей подтвердила только Марс, Юпитер, Сатурн и эллиптическую орбиту Луны.

Вторая находка Фрита и его коллег к астрономии имеет мало отношения. Они смогли восстановить названия всех 12 месяцев, используемых в антикитерском механизме. Подобный календарь употреблялся только на Коринфе и Сицилии.

Поскольку самый известный изобретатель, живший в этом регионе в древности, – Архимед, то авторы не преминули приписать ему идею изобретения. Хотя находка датируется 100–150 годами до нашей эры, а защитник Сиракуз умер в 212 году до н. э., это не помешало Фриту упомянуть любителя астрономической механики.

Небесный диск из Небры

бронзовый диск диаметром 30 см, покрытый патиной цвета аквамарина, с вставками из золота, изображающими Солнце, Луну и 32 звзды, в том числе скопление Плеяд. С художественной и археологической точек зрения — уникум, не имеющий аналогов. По косвенным признакам его принято относить к унетицкой культуре Центральной Европы (ок. XVII в. до н. э.)

Обнаружение диска стало крупнейшей сенсацией последнего десятилетия и вызвало множество споров в учной среде. Данный артефакт появился на чрном рынке археологических древностей в 2001 году. Поскольку по немецким законам археологические находки являются собственностью государства, швейцарская полиция в ходе специальной операции в Базеле задержала сбытчиков диска. Таинственный предмет был передан в археологический музей при университете города Галле, а охотники за древностями приговорены к нескольким месяцам тюремного заключения.

Известие об обнаружении доисторического небесного диска было скептически воспринято археологами, особенно в Германии. На первых порах многие принимали его за подделку. По поводу патины Петер Шауер из Регенсбургского университета заметил: «Если вы помочитесь на кусок бронзы и закопаете его на пару недель, то получите точно такую же патину». Проведнная позднее микрофотография коррозионных кристаллов подтвердила древний возраст находки, и в настоящее время большинство ученых принимает диск в качестве подлинного артефакта.

В ходе судебного разбирательства продавцы диска показали, что он был в 1999 г. обнаружен ими с помощью металлоискателя в местечке Небра (земля Саксония-Анхальт, 60 км к западу от Лейпцига). Из того же захоронения они извлекли два бронзовых меча, два топорика, долото, а также фрагменты спиралевидных браслетов. В ходе раскопок в Небре археологи, действительно, обнаружили следы присутствия бронзы. Также выяснилось, что почва с места раскопок в точности соответствует той, следы которой были найдены на диске.


Если принять гипотезу о том, что диск использовался для измерения угла между точками восхода и захода солнца во время солнцестояний, его следует признать древнейшим переносным устройством для такого рода измерений. На астрономическую функцию диска указывает добавление с правого и левого края дугообразных пластин, изготовленных из золота иного происхождения, нежели знаки Солнца, Луны и звзд. Дуги описывают угол в 82 градуса, что соответствует углу между положением солнца во время летнего и зимнего солнцестояния на широте Небры. При наложении этих пластин две звезды оказались скрытыми под ними, а одну звезду пришлось перенести в сторону. В настоящее время левая пластина утрачена.

Некоторое время спустя к нижней части диска была прикреплена ещ одна дугообразная золотая вставка, относительно значения которой нет ясности. Это изображение истолковывается как солнечная лодка (с многочисленными поперечными царапинами, символизирующими весла), Млечный путь либо радуга. Кроме того, к моменту захоронения диска по его периметру было просверлено 39-40 отверстий диаметром ок. 3 мм каждое.

Кроме предсказания затмений и определения даты, «прибор» можно использовать и для простых арифметических вычислений: сложения, вычитания и деления, что как минимум на полтора века обгоняет первые чертежи аналоговых арифметических устройств, известные до сих пор.

Одна из неразрешенных загадок: почему антикитерский механизм – единственный, дошедший до наших дней.

Даже если предположить, что отжившие свой век бронзовые детали обычно переплавлялись, в письменных источниках нет ни одного упоминания о подобном «технологическом чуде», а в течение ещё длительного времени для расчетов — как математических, так и астрономических — использовались куда более простые устройства.