Ученые нашли неисправность в самом древнем компьютере 

Загадочный Антикитерский механизм, обнаруженный на борту затонувшего древнегреческого корабля, принято называть самым древним аналоговым компьютером в мире. Как предполагается, это удивительное устройство, созданное еще в I веке до нашей эры, предназначалось для предсказания астрономических событий, включая солнечные и лунные затмения, а также движения планет. Однако недавнее исследование, проведенное аргентинскими учеными из Национального университета Мар-дель-Плата, выявило многочисленные недостатки этого изобретения. 

Астрономические часы

Антикитерский механизм представляет собой поразительно сложную систему из более чем тридцати бронзовых шестеренок, тонко взаимодействующих друг с другом. Хотя до наших дней дошли лишь фрагменты этого древнего чуда техники, кропотливые усилия исследователей позволили реконструировать его предполагаемую структуру и основные функции. Механизм, по сути, являлся астрономическими часами, способными отображать положение Солнца и Луны на небесной сфере, предсказывать даты затмений и отслеживать различные календарные циклы. 

Вопрос точности

Тем не менее, вопрос о точности астрономических прогнозов, которые можно было сделать при помощи этого древнего механизма, всегда оставался предметом дискуссий среди экспертов. В новом исследовании аргентинские ученые под руководством профессора Эстебана Гильермо Сигети и доктора Густаво Аренаса сосредоточили свое внимание на двух ключевых аспектах конструкции механизма, которые могли повлиять на его работоспособность: необычной треугольной форме зубьев шестеренок и неизбежных погрешностях, допущенных древними мастерами при их изготовлении. 

Погрешности изготовления

В отличие от современных шестеренок, которые имеют сложный, часто изогнутый профиль зубьев, обеспечивающий плавное и равномерное передаточное движение, зубья Антикитерского механизма имели простую V-образную, треугольную форму. Такая геометрия, как предположили ученые, могла вызывать небольшие, но регулярные ускорения и замедления в процессе вращения шестерней. Это, естественно, вносило незначительные погрешности в показания механизма. Для проверки своей гипотезы аргентинская команда использовала современные методы компьютерного моделирования. 

Компьютерное моделирование

Они создали виртуальную модель работы Антикитерского механизма и провели серию симуляций. Результаты моделирования подтвердили, что в идеальных условиях, то есть при отсутствии каких-либо ошибок при изготовлении шестерен, треугольная форма зубцов действительно приводила к минимальным отклонениям стрелок механизма. Например, максимальное отклонение стрелки, указывающей положение Луны, составляло всего около 2,5 градусов, что, по мнению исследователей, было вполне приемлемым уровнем точности для астрономических расчетов того времени. 

Однако настоящие проблемы начинались, когда треугольная форма зубцов сочеталась с неизбежными несовершенствами их изготовления. В своей модели ученые учли данные о фактических ошибках, зафиксированных британским исследователем Майком Эдмундсом, который ранее провел детальный анализ шестеренок механизма с помощью компьютерной томографии. Эдмундс выявил два основных типа дефектов: случайные ошибки, представляющие собой небольшие нерегулярные отклонения в положении отдельных зубьев, и систематические ошибки – синусоидальные смещения, вызванные, вероятно, смещением осей или неточной разметкой при изготовлении шестерен. Когда эти реалистичные ошибки были включены в компьютерную модель, возникла гораздо более серьезная проблема: потенциальная блокировка или разъединение шестерен. 

Критическая поломка

Моделирование показало, что при наличии обнаруженных производственных погрешностей механизм мог перестать корректно функционировать уже через относительно короткий период времени – всего около 120 дней непрерывного использования, что составляет примерно треть годового астрономического цикла. В некоторых смоделированных сценариях шестерни заклинивало, что приводило к полной остановке всего механизма. В других случаях зубья шестерен могли расцепляться, в результате чего различные стрелки механизма теряли синхронизацию и переставали отображать корректные астрономические данные. 

"Если бы погрешности при изготовлении шестерен были действительно такими значительными, как те, что были измерены Эдмундсом, Антикитерский механизм, вероятно, был бы практически неработоспособен", – объясняют аргентинские исследователи. Они выдвигают две возможные интерпретации: либо механизм так никогда и не заработал должным образом из-за критических ошибок, допущенных при его создании, либо первоначальные погрешности были значительно меньше и усугубились в процессе более чем 2000-летнего пребывания под водой – из-за коррозии и механических повреждений.