Mechanizm z Antykithiry – starożytny komputer sprzed 2000 lat. Reszta urządzenia leży gdzieś na dnie
Greccy poławiacze gąbek odkryli antyczny wrak na głębokości 45 metrów. Znaleziony tam mechanizm przewidywał zaćmienia i ruch planet. Dwie trzecie konstrukcji wciąż nie odnaleziono.
Wiosną 1900 roku dwa kutry poławiaczy gąbek, „Euterpe” i „Kalliope”, płynęły z greckiej wyspy Symi w kierunku wybrzeży Tunezji. Załogi zamierzały przez kolejne miesiące poławiać gąbki morskie, które sprzedawano na europejskich rynkach. Podróż przerwał gwałtowny sztorm. Kapitan Dimitrios Kontos skierował jeden z kutrów w stronę Antykithiry, niewielkiej wyspy położonej między Kretą a Peloponezem.
Kiedy morze się uspokoiło, nurkowie postanowili sprawdzić pobliskie dno. W rejonie przylądka Glyfadia, niedaleko miejsca nazywanego Pinakakia, Ilias Lykopantis, znany również jako Elias Stadiatis, założył ciężki skafander i miedziany hełm, do którego powietrze dostarczano przewodem z powierzchni.
Nurek zszedł na głębokość około 45 metrów. Na skalistym dnie zobaczył postacie przypominające ludzkie ciała, fragmenty końskich sylwetek i rozrzucone przedmioty. Przerażony dał sygnał, aby wyciągnięto go na powierzchnię.
Według późniejszych relacji Stadiatis opowiadał towarzyszom o rozkładających się zwłokach ludzi i koni. Załoga podejrzewała narkozę azotową, która na dużej głębokości może zaburzać orientację. Kapitan Kontos postanowił jednak sam sprawdzić znalezisko. Zobaczył starożytne rzeźby, a według opracowania greckiej archeolog Angeliki Simosi wydobył również brązowe ramię posągu.
Poławiacze znaleźli wrak statku handlowego z I wieku p.n.e., przewożącego marmurowe i brązowe rzeźby, biżuterię, monety oraz luksusowe naczynia.
Wśród tych skarbów znajdowała się niepozorna bryła skorodowanego metalu. Dopiero późniejsze badania wykazały, że skrywa najstarszy znany komputer analogowy, wykorzystujący przekładnie zębate do obliczania ruchu ciał niebieskich i przewidywania zaćmień.
Poławiacze gąbek z Symi dokonali niezwykłego odkrycia
Symi, położona niedaleko Rodos i tureckiego wybrzeża, była na przełomie XIX i XX wieku ważnym ośrodkiem połowu gąbek morskich. Miejscowi nurkowie organizowali wielomiesięczne wyprawy na odległe łowiska Morza Śródziemnego.
Jesienią 1900 roku, po zakończeniu sezonu połowowego, kapitan Dimitrios Kontos powiadomił greckie władze o odkryciu. W listopadzie marynarka wojenna wysłała na Antykithirę okręt „Mykali”, i kilka innych jednostek na poszukiwania.
Rozpoczęto wydobywanie zabytków z głębokości około 42–50 metrów. Nurkowie pracowali na stromym, skalistym stoku, zmagając się z silnymi prądami i zmienną pogodą. Ich ciężkie skafandry ograniczały swobodę ruchów. To była naprawdę niebezpieczna praca. Ryzykowali także zapadnięciem na tajemniczą wówczas chorobę dekompresyjną.
Podczas prac jeden z nurków zginał, a kilku innych doznało poważnych obrażeń. Pomimo niebezpieczeństwa wydobyto monumentalne posągi, amfory, naczynia i liczne inne artefakty.
Brendan Foley. Archeolog, który wrócił do wraku po stu latach
Po latach do badań nad wrakiem powrócił Brendan Foley, amerykański archeolog podwodny związany przez wiele lat z Woods Hole Oceanographic Institution w Massachusetts, a później z Uniwersytetem w Lund w Szwecji.
Foley specjalizuje się w badaniu dawnych jednostek morskich i wykorzystaniu nowoczesnych technologii w archeologii podwodnej. W latach 2011–2017 regularnie odwiedzał Antykithirę. Według własnych szacunków spędził około 87 godzin pod wodą w rejonie wyspy.
Podczas ekspedycji w 2014 roku jego zespół wykorzystywał także autonomiczne roboty podwodne, wykrywacze metali i specjalistyczne systemy nurkowe. Przygotowano również ciężki skafander głębinowy Exosuit, umożliwiający prowadzenie badań na dużych głębokościach.
Prace zaplanowano na 7 dni, jednak sztorm ograniczył nurkowania do czterech dni. Exosuit wykorzystano dwukrotnie. Foley wspominał później, jak podczas gwałtownego załamania pogody obserwował fale rozbijające się o skały w pobliżu miejsca katastrofy.
„Dało mi to bardzo dobre wyobrażenie o tym, jakie warunki mogły panować w dniu lub nocy, kiedy ten statek zatonął” – powiedział Brendan Foley w rozmowie z „Popular Mechanics”.
Archeolog podkreślał również niezwykłe umiejętności pierwszych poławiaczy gąbek, którzy w prymitywnych skafandrach przygotowywali do wydobycia ogromne marmurowe i brązowe rzeźby.
„To, czego dokonali, było niemal nadludzkim wyczynem” – ocenił Foley.
W skorodowanej bryle znaleziono koła zębate
Jednym z najcenniejszych zabytków wydobytych w 1901 roku była bryła brązu pokryta grubą warstwą zielonkawej korozji. Trafiła do Narodowego Muzeum Archeologicznego w Atenach wraz ze słynnym brązowym młodzieńcem z Antykithiry i innymi rzeźbami.
W maju 1902 roku archeolog Valerios Stais dostrzegł wewnątrz metalowego fragmentu koło zębate. Badacze zauważyli również ślady greckich napisów i kolejne elementy mechaniczne.
Znalezisko wzbudziło zainteresowanie historyków nauki. Rozmieszczenie przekładni sugerowało, że starożytni konstruktorzy stworzyli urządzenie do wykonywania obliczeń astronomicznych.
Przez następne dziesięciolecia naukowcy próbowali ustalić przeznaczenie poszczególnych części. Największy przełom przyniosły badania brytyjskiego fizyka i historyka nauki Dereka de Solli Price’a.
Derek de Solla Price rozszyfrował starożytny komputer
Derek John de Solla Price (1922–1983) był profesorem Uniwersytetu Yale, fizykiem i jednym z najwybitniejszych historyków nauki XX wieku. Należał do pionierów naukometrii, zajmującej się ilościową analizą rozwoju nauki. Badał również dawne instrumenty astronomiczne i historię mechaniki precyzyjnej.
W latach 50. rozpoczął systematyczne badania mechanizmu z Antykithiry. W 1959 roku opublikował w „Scientific American” artykuł An Ancient Greek Computer, w którym przedstawił urządzenie jako zaawansowany mechaniczny kalkulator astronomiczny.
Price zwrócił uwagę, że znalezisko znacznie wykraczało poza dotychczasową wiedzę historyków o możliwościach greckich konstruktorów.
„Nic podobnego do tego instrumentu nie zachowało się nigdzie indziej. Nie znamy niczego porównywalnego z żadnego starożytnego tekstu naukowego ani wzmianki literackiej. Przeciwnie, na podstawie wszystkiego, co wiedzieliśmy o nauce i technice epoki hellenistycznej, powinniśmy byli sądzić, że takie urządzenie nie mogło istnieć” – napisał Derek de Solla Price w 1959 roku.
Polski płetwonurek bohaterem w Czechach. Odnalazł ciało zaginionego 19-latka
Zdjęcia rentgenowskie ujawniły ukryte przekładnie
W 1971 roku Price rozpoczął współpracę z greckim radiologiem Christosem Karakalosem, który wykonał zdjęcia rentgenowskie zachowanych fragmentów. W analizowaniu obrazów i liczeniu zębów przekładni uczestniczyła również Emily Karakalos.
Radiogramy ujawniły koła zębate i osie ukryte pod warstwami korozji. Price mógł dokładniej obliczyć przełożenia i porównać je z cyklami astronomicznymi znanymi starożytnym Grekom.
W 1974 roku opublikował monografię Gears from the Greeks, zawierającą jedną z pierwszych szczegółowych rekonstrukcji urządzenia.
Jego prace stworzyły fundament współczesnych badań nad mechanizmem. Kolejne pokolenia naukowców rozwinęły ustalenia Price’a, korzystając z tomografii komputerowej i modelowania trójwymiarowego.
Jak działał mechanizm z Antykithiry?
Urządzenie miało prawdopodobnie około 34 cm wysokości, 18 cm szerokości i 9 cm grubości. W drewnianej obudowie znajdował się układ brązowych kół zębatych, osi i przekładni. Na zewnątrz umieszczono tarcze, wskazówki oraz greckie inskrypcje.
Mechanizm obsługiwano za pomocą korbki. Jej obracanie wprawiało w ruch kolejne przekładnie, które dzięki odpowiednio dobranej liczbie zębów poruszały się z różnymi prędkościami.
Ustawiając wybraną datę, użytkownik mógł odczytywać informacje astronomiczne przedstawiane przez wskazówki.
Do naszych czasów zachowało się około 30 kół zębatych, jednak pierwotny układ był znacznie bardziej rozbudowany.
Jednym z najbardziej pomysłowych rozwiązań była przekładnia odwzorowująca nierównomierny ruch Księżyca. Konstruktorzy zastosowali mimośrodowo umieszczony sworzeń współpracujący ze szczeliną w innym elemencie, dzięki czemu uzyskali zmienną prędkość obrotu.
Mechanizm odtwarzał w ten sposób zmiany tempa przesuwania się Księżyca na tle gwiazd, wynikające z jego ruchu po orbicie eliptycznej.
Sensacja archeologiczna w Polsce. Odkryto pradawny alkohol sprzed 4500 lat!
Starożytny komputer przewidywał zaćmienia Słońca i Księżyca
Jedną z głównych funkcji urządzenia było obliczanie terminów zaćmień. Konstruktorzy wykorzystali cykl Saros, trwający około 18 lat, 11 dni i 8 godzin. Po takim czasie wzajemne ustawienie Słońca, Ziemi i Księżyca ponownie sprzyja występowaniu podobnych zaćmień.
Z tyłu mechanizmu znajdowała się spiralna tarcza podzielona na 223 miesiące synodyczne, czyli okresy pomiędzy kolejnymi nowiami Księżyca. Oznaczenia informowały o przewidywanych zaćmieniach i ich charakterystyce.
Urządzenie wykorzystywało również 19-letni cykl Metona, w którym 235 miesięcy księżycowych odpowiada w przybliżeniu 19 latom słonecznym. Pozwalało to uzgadniać kalendarz księżycowy z porami roku.
Kolejny cykl, nazywany exeligmosem, odpowiadał trzem cyklom Saros i pomagał uwzględniać różnice godzin występowania kolejnych zaćmień.
Na tarczach umieszczono także oznaczenia związane z igrzyskami sportowymi organizowanymi w starożytnej Grecji.
Mechanizm był więc kalendarzem astronomicznym i mechanicznym kalkulatorem, który łączył wiedzę o ruchach ciał niebieskich z datami starożytnych igrzysk w świecie helleńskim.
Grecy zbudowali mechaniczny model ruchu pięciu planet
Najbardziej złożoną część urządzenia stanowił prawdopodobnie układ przekładni przedstawiający ruch Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna.
Starożytni astronomowie obserwowali charakterystyczne zmiany położenia planet, w tym pozorny ruch wsteczny. Opisywali je za pomocą modeli matematycznych opartych na kombinacjach ruchów kołowych.
W 2021 roku zespół naukowców z University College London przedstawił w czasopiśmie „Scientific Reports” rekonstrukcję przedniej części mechanizmu.
Badacze połączyli informacje z zachowanych przekładni i greckich inskrypcji. Szczególne znaczenie miały odniesienia do 462-letniego cyklu Wenus i 442-letniego cyklu Saturna.
Na tej podstawie opracowali układ przekładni, który mógł przedstawiać ruch wszystkich pięciu planet.
Profesor Tony Freeth, jeden z głównych autorów badań, powiedział:
„Nasz model jako pierwszy odpowiada wszystkim zachowanym dowodom materialnym i zgadza się z opisami zawartymi w naukowych inskrypcjach wyrytych na samym mechanizmie. Słońce, Księżyc i planety przedstawiono w imponującym pokazie geniuszu starożytnych Greków”.
Komputery kwantowe dopiero odkrywamy. Przed nami 20 lat nauki
Nowoczesne badania ujawniają kolejne tajemnice starożytnego komputera
W 2005 roku naukowcy prześwietlili mechanizm z Antykithiry za pomocą tomografii rentgenowskiej. Wykorzystali również zaawansowane techniki fotografowania powierzchni. Przez dwa tysiące lat słona woda powodowała korozję brązu, a osady pokrywały koła zębate i greckie napisy. Nowoczesna aparatura pozwoliła zajrzeć do wnętrza skorodowanych brył i zobaczyć ukryte części urządzenia.
Badacze odczytali tysiące greckich znaków, które zawierały informacje o cyklach astronomicznych, kalendarzach i obsłudze mechanizmu. Wyniki opublikowane w „Nature” w 2006 i 2008 roku pomogły wyjaśnić, jak urządzenie przedstawiało ruch Księżyca, przewidywało zaćmienia i wykonywało obliczenia kalendarzowe.
W 2024 roku profesor Graham Woan i doktor Joseph Bayley z University of Glasgow przyjrzeli się niewielkim otworom w uszkodzonym pierścieniu kalendarzowym. Do ich analizy wykorzystali metody statystyczne stosowane również podczas badań fal grawitacyjnych, między innymi w obserwatorium LIGO.
Obliczenia wykazały, że pierścień miał prawdopodobnie 354 lub 355 otworów, co odpowiada liczbie dni w roku księżycowym. Jego promień oszacowano na 77,1 mm. Jeszcze większe zainteresowanie wzbudziła dokładność wykonania. Według modelu przeciętne odchylenie od idealnego rozmieszczenia otworów wynosiło zaledwie 0,028 mm, czyli 28 tysięcznych milimetra. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Horological Journal”.
Czy starożytne koła zębate mogły pracować bez zacinania?
W 2025 roku naukowcy Esteban Szigety i Gustavo Arenas postanowili sprawdzić, jak dokładnie wykonane musiały być przekładnie mechanizmu. Przygotowali komputerowe symulacje, które odtwarzały ruch kół zębatych i uwzględniały możliwe niedokładności ich wykonania.
Starożytne koła miały zęby przypominające trójkąty. Badania pokazały, że taki kształt pozwalał przekładniom pracować stosunkowo płynnie. Znacznie większe znaczenie miało jednak równomierne rozmieszczenie zębów. Nawet niewielkie błędy mogły sprawiać, że koła zaczynały się zacinać albo przestawały prawidłowo ze sobą współpracować.
Wyniki symulacji pozwalają lepiej ocenić umiejętności starożytnych rzemieślników. Konstruktorzy musieli nie tylko zaprojektować skomplikowany mechanizm astronomiczny, ale również wykonać jego części z dokładnością pozwalającą na współpracę wielu przekładni.
Badania prowadzone od 2005 roku coraz dokładniej odsłaniają budowę i możliwości mechanizmu z Antykithiry. Naukowcy potrafią już odczytywać ukryte napisy, odtwarzać kształt zaginionych elementów i sprawdzać za pomocą symulacji, jak starożytny komputer mógł pracować ponad dwa tysiące lat temu.
Idziesz w polskie góry? Patrz pod nogi! Pomagaj archeologom!
Titanic starożytności. Archeolodzy zbadali rozmiary wraku
15 września 2014 roku rozpoczęła się kolejna ekspedycja w ramach projektu Return to Antikythera. Wzięli w niej udział naukowcy z Woods Hole Oceanographic Institution oraz greckiego Urzędu ds. Zabytków Podwodnych. Pracami kierowali między innymi Brendan Foley i Theotokis Theodoulou. Jesienny etap badań zakończył się 7 października.
Archeolodzy wykorzystali autonomiczne roboty podwodne wyposażone w kamery stereoskopowe. Wykonane zdjęcia połączono komputerowo, tworząc trójwymiarową mapę dna o rozdzielczości około 3 mm. Dzięki niej można było dokładnie określić położenie zabytków i wyznaczyć miejsca dalszych wykopalisk.
Podczas nurkowań stosowano aparaty oddechowe z obiegiem zamkniętym oraz wykrywacze metali. Zespół testował również Exosuit, ciężki skafander głębinowy ze sztywną konstrukcją, chroniący nurka przed ciśnieniem wody. Jego wykorzystanie ograniczyły trudne warunki pogodowe.
Ogromne kotwice i brązowa włócznia zdradziły rozmiary statku
Podczas badań archeolodzy znaleźli duże ołowiane elementy kotwic, fragmenty kadłuba oraz brązowy pierścień należący do wyposażenia żaglowego. Do pierścienia przylegały pozostałości drewna.
Znaleziska rozciągały się na obszarze około 300 metrów dna morskiego. Rozmiary kotwic i elementów konstrukcyjnych sugerowały, że statek mógł mieć nawet 50 metrów długości.
Wydobyto również ceramiczny dzban, ozdobny fragment nogi łoża oraz brązową włócznię o długości około dwóch metrów. Archeolodzy przypuszczali, że należała do monumentalnego posągu wojownika, większego od naturalnej wielkości.
Skala znalezisk zrobiła ogromne wrażenie na uczestnikach ekspedycji. Brendan Foley, komentując wyniki badań w październiku 2014 roku, powiedział:
„Dowody pokazują, że jest to największy wrak starożytnego statku, jaki kiedykolwiek odkryto. To Titanic starożytnego świata”.
Przygotowana mapa stała się podstawą do planowania kolejnych wykopalisk.
Dwie trzecie starożytnego komputera wciąż czekają na odkrycie
Dlaczego naukowcy uważają, że odnaleziono zaledwie jedną trzecią mechanizmu z Antykithiry? Do takich wniosków doszli po wieloletnich badaniach zachowanych fragmentów, analizie układu przekładni i odczytaniu greckich inskrypcji. Udało im się częściowo odtworzyć pierwotne rozmiary urządzenia i ustalić, jakie elementy były potrzebne do wykonywania obliczeń astronomicznych.
Szczególnie ważne okazały się prace międzynarodowego zespołu Antikythera Mechanism Research Project, w którym uczestniczyli między innymi Tony Freeth, Yanis Bitsakis, Xenophon Moussas, John Seiradakis i Mike Edmunds. W 2005 roku naukowcy wykorzystali tomografię rentgenowską oraz zaawansowane techniki fotografowania powierzchni, aby zbadać konstrukcję urządzenia.
W Narodowym Muzeum Archeologicznym w Atenach przechowywane są 82 fragmenty mechanizmu, w tym siedem większych części oznaczonych literami od A do G oraz 75 mniejszych. Zachowało się około 30 brązowych kół zębatych, z czego aż 27 znajduje się w największym zachowanym fragmencie.
Badacze przeanalizowali rozmieszczenie kół, pozostałości osi, mocowania oraz inskrypcje opisujące funkcje urządzenia. Na tej podstawie odtworzyli znaczną część tylnego mechanizmu kalendarzowego. Znacznie większą zagadką okazała się przednia część, odpowiedzialna prawdopodobnie za przedstawianie ruchu planet.
W 2021 roku zespół Tony’ego Freetha z University College London przedstawił w czasopiśmie „Scientific Reports” rekonstrukcję brakującego układu przekładni. Naukowcy zestawili zachowane części z informacjami o cyklach astronomicznych zapisanymi na urządzeniu. Obliczenia pozwoliły zaproponować rozmieszczenie kolejnych kół, potrzebnych do odtwarzania ruchu pięciu planet znanych starożytnym Grekom.
Porównanie zachowanych elementów z odtworzoną konstrukcją prowadzi do szacunku, że do naszych czasów przetrwała około jedna trzecia oryginalnego mechanizmu.
Część elementów mogła rozproszyć się gdy statek pogrążała się w otmętach Morza Śródziemnego, inne przykryły osady denne. Przez kolejne stulecia korozja niszczyła części z brązu. Współczesne ekspedycje potwierdziły, że pod piaskiem i materiałem skalnym zachowały się jeszcze liczne zabytki. Brakujące fragmenty komputera mogą nadal spoczywać w głębinach Morza Egejskiego.
Truso. Miasto Wikingów czy Prusów? Jak wyglądało i dlaczego zniknęło
Kto skonstruował mechanizm z Antykithiry?
Badania inskrypcji, przekładni i zastosowanych modeli astronomicznych pomagają również ustalić, kiedy i gdzie powstało urządzenie. Naukowcy najczęściej datują jego wykonanie na II wiek p.n.e., natomiast sam statek zatonął prawdopodobnie około 70–50 roku p.n.e. Datowanie wraku opiera się między innymi na odnalezionych monetach i ceramice.
Jednym z uczonych, których osiągnięcia mogły wpłynąć na konstrukcję mechanizmu, był Hipparch z Nikei, grecki astronom żyjący w II wieku p.n.e. Badał ruch Księżyca, długość roku i matematyczne zależności opisujące zjawiska astronomiczne. Jego modele ruchu Księżyca odpowiadają rozwiązaniom zastosowanym w zachowanych przekładniach.
Wśród możliwych miejsc powstania urządzenia mogło być Rodos, ważny ośrodek greckiej astronomii i nauki. Z wyspą związani byli Hipparch oraz filozof i astronom Posejdonios, który według Cycerona zbudował urządzenie odtwarzające ruch Słońca, Księżyca i pięciu planet.
Historycy nauki zwracają uwagę również na Archimedesa. Cyceron opisywał mechaniczne modele nieba które miał tworzyć słynny matematyk z Syrakuz. Świadectwa te pokazują, że w świecie greckim rozwijała się tradycja konstruowania zaawansowanych instrumentów astronomicznych.
Kolejny trop przyniosło odczytanie nazw miesięcy na kalendarzowej tarczy mechanizmu. Ich układ wykazuje związki z kalendarzami używanymi w Koryncie i miastach związanych z jego tradycją, w tym na Sycylii. To niestety poszerza krąg ośrodków, w których mogło powstać urządzenie.
Mechanizm z Antykithiry był dziełem ludzi doskonale znających astronomię, matematykę i precyzyjną obróbkę metalu. Badania jego konstrukcji pozwalają coraz dokładniej odtwarzać dorobek starożytnych greckich uczonych i rzemieślników. Być może kolejne znaleziska z wraku pomogą również ustalić, w którym warsztacie powstał najstarszy znany komputer analogowy.
Starożytni Grecy zbudowali niezwykłą maszynę astronomiczną
Mechanizm z Antykithiry jest jednym z najważniejszych świadectw rozwoju starożytnej nauki i techniki. Konstruktorzy potrafili zamienić matematyczne modele ruchu ciał niebieskich w układ niewielkich, współpracujących przekładni.
Urządzenie pozwalało wykonywać obliczenia astronomiczne, śledzić cykle kalendarzowe i przewidywać zaćmienia. Wszystkie te funkcje zamknięto w obudowie wielkości niewielkiego pudełka.
Jego powstanie świadczy o wysokich umiejętnościach starożytnych rzemieślników oraz istnieniu rozwiniętej tradycji budowy precyzyjnych instrumentów.
Historycy nauki przypuszczają, że podobne urządzenia mogły być wytwarzane również w innych warsztatach. Dlaczego nie ich ślady nie zostały zachowane? Cóż. brąz był cennym surowcem, dlatego wiele dawnych konstrukcji rozbierano i przetapiano.
Mechanizm z Antykithiry przetrwał dzięki katastrofie, która ponad 2000 lat temu zatopiła statek u wybrzeży greckiej wyspy. Dzisiaj jego fragmenty pozwalają naukowcom odkrywać możliwości techniczne starożytnych Greków.
Ponad 125 lat po odnalezieniu wraku badania nadal przynoszą nowe wyniki. Archeolodzy odkrywają kolejne przedmioty, a matematycy i fizycy odtwarzają konstrukcję niezwykłego komputera.
Źródła: Scientific American, Nature, Scientific Reports, University College London, University of Glasgow, Horological Journal, Woods Hole Oceanographic Institution, Popular Mechanics, Return to Antikythera, The European Archaeologist, Swiss School of Archaeology in Greece, University of Geneva, Narodowe Muzeum Archeologiczne w Atenach. Popular Mechanics
El Niño rozwija się wyjątkowo szybko. Oceanolog ostrzega
Czytaj więcej
