Антикитерский Механизм: по следам древнегреческого "компьютера"

Автор: Иван Васильев
В далеком 1901 году возле острова Антикитера (Antikythera; другое название — Андикитера), что в Эгейском море между Пелопонессом и Критом, водолазы обнаружили останки одного из многочисленных античных кораблекрушений*, а рядом — механизм, частью которого были шестеренки, схожие с часовыми. Механизм, получивший название Антикитерского, сразу же был определен как некий инструмент для астрономически нужд. С середины ХХ века (после публикации в июне 1959 года в журнале "Scientific American" статьи "Древнегреческий компьютер" Дерека де Солла Прайса) он начал считаться вычислительным, его фактически приравняли к механическим арифмометрам прошлого века. Дальнейшие исследования показали, что в Антикитерском механизме (далее сокращенно – АМ) применялась, ни много, ни мало, дифференциальная передача, которую Европа не знала до XVI века, а его детали были изготовлены с такой филигранностью, которая не будет знакома европейцам до XVII в. (!). Но больше всего поражает дата изготовления АМ — она оценивается сейчас между 150-100 гг. до н.э. (само кораблекрушение датируется примерно 65 г. до н.э., ± 15 лет). Однако так ли уж уникален этот механический "компьютер" для своего времени?** О многих изобретениях (вспомним, хотя бы "танк" Леонардо да Винчи) говорят, что они опередили своё время. Но некоторые из таких изобретений правильнее было бы называть забытыми во времени. Получается любопытная картина: разные революционные по своей сути изобретения (порох, аналоговый компьютер, робот...) фиксировались в разные исторические периоды с разрывом в сотни, а то и тысячи лет! То есть, можно выдвинуть осторожную гипотезу о том, что человечество перманентно обладает знаниями, которые для сегодняшнего человека кажутся уникальной чертой ХIX-XXI веков н.э. На самом деле человек мало изменился - как минимум, за последние 50 тысяч лет своего существования в современном облике. Да, привычки, социальные устои, быт, окружающая среда преобразились разительно, но мозг, способность изобретать и познавать постоянно находились на самой высокой ступени развития. Совершенствование технологий лишь порождало новый способ облечения знаний и умений. Так, древнегреческий ученый Герон Александрийский, живший в I в. н.э., использовал для создания движущихся механизмов силы пара и тяжести.*** В XVI-XVIII веках, с развитием часового дела, в Европе появляются искусные куклы-автоматы, приводимые в действие заводной пружиной. Нетрудно продолжить эту логическую цепочку — да, так и есть! — в ХХ-XXI веках движущей силой машин и роботов стала электроника. Но! Мы наглядно видим, что без одинакового устроения человеческого мозга на протяжении сотен и сотен веков невозможно было бы, утеряв какое-либо знание, вновь прийти к нему, пусть и в другой форме. Налицо циклическое возвращение из небытия одних и тех же (либо похожих) изобретений. К сожалению, даже труды Герона не дошли до нас в первоначальном виде. Что же говорить об "архивах" древнеегипетских и шумерских жрецов, которые фиксировали историю своей страны на протяжении тысяч лет. Можно долго перечислять все беды, выпавшие и на гениальные произведения, и на искусные механизмы, и на грандиозные сооружения (Александрийская библиотека и Колосс Родосский тому яркие примеры), но факт остается фактом — большая их часть навеки уничтожена и не дошла до нас даже в пересказах. И еще не факт, что нынешний багаж знаний не будет утерян в результате катастрофы (экологической, ядерной, планетарной), — в таком случае, наши потомки будут вынуждены заново изобретать многие блага цивилизации, удивляясь находкам из далекого прошлого. Необходимо четко понимать, что развитие научной и технической мысли во все времена идет двумя путями: теоретическим и практическим. Т.е. многие изобретения и открытия древних греков не имели для себя практического применения, ежечасной пользы. Это принято объяснять тем, что рабовладельческий строй не давал предпосылок к развитию механизмов, — труд раба обходился дешевле. Потому Архимед (жил в III в. до н.э.) и вызывает у нас такой интерес, что он постоянно изъявлял желание к наглядной демонстрации своих изобретений, не запираясь только в рамках чистой теории. Благодаря такому "принципу наглядности" Архимед смог оставить потомкам не только формулировку понятия центра тяжести или закон рычага, но и целый ряд механизмов, начиная с водоподъемного винта ("бесконечный винт") и заканчивая глобусом, который имеет самое непосредственное отношение к теме нашего исследования. Сам глобус Архимеда, к сожалению, не сохранился, однако это творение рук человеческих вызывало уже у современников древнегреческого ученого восторг, граничащий с благоговейным трепетом. Наиболее ранее свидетельство о глобусе нам оставил древнеримский деятель Цицерон (106-43 до н.э.), в своем диалоге "О государстве". Цицерон пишет, не скрывая изумления: "... на этом шаре из бронзы Луна сменяла Солнце в течение стольких же оборотов, во сколько дней она сменяла его на самом небе..." Кроме этого, этот "шар" имел и пять "блуждающих звезд" — пять планет, известных в то время (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн), также правильно отображая их сложное, неравномерное движение. Запомним также, что Цицерон чуть выше говорит о другой "сфере", более красивой и более известной, которую также сделал Архимед и которая также досталась после его убийства завоевателям Сиракуз в 212 г. до н.э. То есть, создание глобуса ("сферы") было не таким уж сложным делом, и выдающиеся ученые вроде Архимеда могли делать их не в единственном экземпляре. Ниже Цицерон добавляет: "... сферу впервые выточил Фалес Милетский (около 624-548 гг. до н.э., — прим. автора), а затем Евдокс Книдский... начертал на ней положение созвездий и звезд, расположенных на небе". Безусловно, упоминаемые "сферы" не идут ни в какое сравнение с архимедовой, но из текста явно видна преемственность знаний — Архимед взял за основу уже известную "сферу" и сделал на ее базе "чудо-глобус". Вообще, для римлян вплоть до захвата готами Рима в V в. н.э. глобус Архимеда был и оставался недосягаемым образцом "техники". Всё потому, что практической пользы от него было мало, Архимед творил свои "сферы" для наглядного воплощения своих недюжинных астрономических познаний. Впрочем, и технологически сделать глобус было для римлян тяжело (хотя Архимед даже написал книгу, посвященную устроению своего глобуса, также утерянную). Ввиду крайней редкости сведений о сверхсложных и сверхточных механизмах до нашей эры, исследователи не могут не связывать архимедов глобус с АМ, рассматривая последний как чуть ли не прямого "потомка" первого. Об этом, например, говорит Сергей Житомирский в своей книге "Архимед", изданной в 1981 году. Тогда, в начале 80-х годов прошлого века назвать АМ "первым компьютером" Житомирский не рискнул, да и уровень исследованности найденного устройства, потрепанного временем и морем, был много ниже сегодняшнего. Потому Житомирский осторожно называет механизм "вариантом архимедова глобуса", выполненным в плоскости. Действительно, кто знает, в какой степени изобретатель был знаком с книгой Архимеда? Предположительно, создателем АМ считают Посидония (ок. 135-51 до н.э.), крупного философа-стоика и ученого, жившего на острове Родос, откуда, похоже, отчалил корабль, перевозивший АМ. В подтверждение тому приводят слова того же Цицерона (произведение "О природе богов"), учившегося у Посидония и жившего некоторое время на Родосе. Но свидетельство Цицерона неоднозначно! Во-первых, и это крайне важно, известный римлянин говорит о шаровидном механизме: "Если бы скифам или бриттам показали сферу, которую недавно сделал наш друг Посидоний, которая, вращаясь, показывает движение Солнца, Луны и пяти блуждающих светил днем и ночью, в точности так, как и на небе, неужели бы хоть один из этих варваров не понял, что это есть создание мыслящего разума?" Аналогия с глобусом Архимеда полнейшая, как будто Посидоний читал утерянную книгу. Тем более что в этом же абзаце Цицерон опять упоминает о глобусе Архимеда, проводя тем самым аналогию с творением Посидония. Во-вторых, имеется нестыковка в датировке создания АМ. Ученые, как было сказано выше, относят устройство ко II в. до н.э., но Цицерон употребляет слово "недавно", а известно, что он посещал Родос в 78 г. до н.э., т.е. завязать тесные отношения с Посидонием (которые имели место) раньше вряд ли мог. Кроме того, "О природе богов" Цицерон создавал в последние годы своей жизни, хотя, безусловно, не нужно искать в произведениях римлянина автобиографической точности. Даже если предположить, что возраст АМ может быть оспорен, свидетельство Цицерона не может служить 100% доказательством того, что описываемое устройство являлось АМ, скорее наоборот. Попутно возникает и еще один вопрос: а зачем и куда корабль вез с Родоса АМ? Ведь Родосские корни АМ вряд ли могут быть отвергнуты, поскольку в основу работы устройства положены вычисления крупнейшего древнегреческого астронома Гиппарха Никейского, работавшего на острове с 140 по 120 гг. до н.э. И это тем более любопытно, что, находясь на Родосе, Цицерон, почитатель Архимеда (это он первым разыскал забытую могилу великого грека) и близкий друг Посидония, не видел и даже не слышал о механизме вроде АМ, иначе бы непременно упомянул бы о нем в своих многочисленных произведениях и, конечно же, описал бы его не как "сферу". Можно предположить, что у АМ как изобретения была несчастливая судьба. Если принять за основу, что АМ был создан между 80 и 65 гг. до н.э. (что никак не умаляет его значимости), тогда получается, что АМ фактически мало кто мог видеть (и даже слышать про такое устройство), ибо почти сразу после своего создания АМ был на два тысячелетия утерян для человечества после кораблекрушения. В этом и есть разгадка того, что ученые не могут (да и не смогут) отыскать упоминания о АМ в античных рукописях и даже в "Альмагесте" Птолемея. Похоже, что единственный письменный (или устный) след в истории мог оставить лишь сам создатель АМ, а также те, кому он мог успеть рассказать о своем изобретении. Возможно, что вместе с бронзовыми статуями (также найденными на затонувшем корабле), АМ везли в качества дара или в качестве "пособия" для научных изысканий, — не для этого ли все детали механизма снабжены надписями (около 95% всех надписей обнаружены на деталях)?**** Главное отличие глобуса Архимеда и АМ заключается в том, что последний, судя по новейшим данным (применялись современные методы компьютерной томографии), использовался для расчетов движения небесных тел, в то время как архимедов глобус служил всего лишь демонстрацией этого движения. Т.е. речь идет о вводе данных и вычислении, а это уже прерогатива известных нам вычислительных устройств разного вида (в том числе и не электронных). Некоторые ученые полагают, что АМ мог использоваться не только в ритуальных (вычисления точного дня религиозного праздника), но и в сельскохозяйственных целях (вычисление благоприятного времени для посева, например). Безусловно, здесь мы уже вступаем на зыбкую почву гипотез и догадок, но нельзя не отметить одного факта: АМ был гораздо сложнее и "многофункциональнее" глобуса Архимеда. Оба "чуда" технической мысли разделяет всего какой-то век с небольшим (или менее), а это значит, что мы можем говорить о владении древними греками умением создавать высокотехнологичные устройства. Если не забывать про "обмолвку" Цицерону про еще один "шар" Архимеда и отдельно считать глобус Посидония, то мы знаем уже, по крайней мере, о четырех схожих механизмах, созданных до нашей эры и связанных с астрономией. Сколько же на самом деле их было, более и менее сложных? И как далеко вглубь можно отнести умение создавать эти механизмы? Ответить на поставленные вопросы нам очень сильно мешает сам ход истории, неравномерный, изобилующий разрушениями высокоразвитых цивилизаций и многовековым забвением прошлых достижений. Я уже говорил о падении Римской империи в V в. н.э., после которого, как принято было говорить, Европа погрузилась во мрак раннего средневековья. Неудивительно поэтому, что бесценные знания древних греков пришли в Европу много лет спустя, через арабов. Так, например, в начале IX в. н.э. халиф Багдада отдал распоряжение издать "Книгу изобретенных устройств" (Китаб ал-Хиял), где были описаны сотни механических устройств, воссозданные по сохранившимся в монастырях греческим текстам. И уже через эту книгу, позднее, европейские часовых дел мастера соприкоснулись со знаниями древних греков. Нашествие варваров почти идентично нашествию с греческого севера дорийцев на рубеже XIII-XII вв. до н.э., когда была сметена микенская цивилизация. В итоге Греция была отброшена к первобытно-общинному строю, культура (духовная и материальная) пришла в упадок, и начались так называемые "темные века" (XII-IX вв. до н.э.) Можно только предполагать, какими знаниям обладали люди микенской цивилизации. Однако есть и другой путь для исследования. Ведь древние греки очень активно учились у египтян и вавилонян. А эти цивилизации куда старше и мощнее микенской (и более ранней крито-минойской). По-видимому, исследователям нужно направить свой взор в долины Нила и Ефрата, чтобы там проследить возможные следы самых старых высокоточных механизмов, а также возможные их связи с древнегреческим "компьютером", поднятым из морских глубин. Как тут не вспомнить про знаменитую поездку древнегреческого "мудреца" Солона в VI в. до н.э. в Египет, когда Солона, не в меру расхваливавшего знания греков, прервал один из жрецов со словами: "Все вы юны умом, ибо умы ваши не сохраняют в себе никакого предания, искони переходившего из рода в род, и никакого учения, поседевшего от времени". Тогда-то Солон узнал и о многих катастрофах, постигших, в том числе, его родину, когда никто из выживших не знал письменности, и об Антлантиде, существовавшей, если верить жрецу, 9 тысяч лет до этого и обладавшей невероятно развитой культурой. Солон и не подозревал о том, что до них много веков назад могла существовать не менее (а то и более) развитая цивилизация, и что бесценные знания могут быть утеряны за пару дней. И кто знает, где и в каком месте обнаружатся следы механизма, случайно вытащенного из морских глубин? Не случись открытия АМ, мы могли бы спать спокойно, но теперь призраки могучих цивилизаций будут неотступно преследовать нас.

* Один из древнегреческих "мудрецов", Анахарсис, на вопрос, "кого больше, живых или мертвых", переспросил: "А кем считать плывущих?"

** По разным подсчетам АМ мог содержать от 31 до 37 шестеренок. Циферблат на передней стороне служил для отображения знаков зодиака и дней в году (о чем говорят 365 делений), а два циферблата сзади были настроены на Метонов цикл и сарос ("драконический" период). Первый длится 235 лунных месяцев (19 лет греческого лунно-солнечного календаря), по окончании которого фазы Луны опять попадают на те же даты , что и 19 лет назад. Второй длится 223 лунных месяца, по его завершении цикл солнечных и лунных затмений повторяется. Эти повторения служили надежной опорой для вычислений важных дат и положений светил в будущем. Задавать параметры можно было, вращая ручку, — стрелки-указатели наглядно показывали, где будут находиться небесные тела в нужный период времени. АМ помещался в деревянную коробку, а также имел поясняющие надписи (всего ученые насчитали около 2 тысяч символов).

*** Герону принадлежит принцип паровой турбины. В описываемом им "Театре автоматов" на сцене представление должны были разыгрывать куклы, движущиеся с помощью системы блоков, рычагов и зубчатых колес.

**** Схожую датировку дает и Прайс, однако, на основе скрупулезного исследования деталей АМ под микроскопом — около 82 г. до н.э. Можно высказать и примиряющую обе датировки версию: АМ создавали на протяжении многих лет, что неудивительно ввиду его сложности.