Древний компьютер все еще работает!

История компьютера началась не в XX столетии, как привыкли думать многие из нас, а гораздо раньше. Вычислительные машины были придуманы давным-давно. Правда, речь идет не об электронных или цифровых вычислительных механизмах, а об аналоговых.
 

Аналоговый компьютер – это вычислительная машина, которая представляет числовые данные при помощи аналоговых физических переменных (скорость, давление, длина, ток, напряжение). АВМ, то есть аналоговая вычислительная машина, бывает: механической (этот вид появился самым первым), пневматической, электромеханической, гидравлической и электронной. К одному из наиболее ранних аналоговых вычислительных приборов обычно относят логарифмическую линейку, изобретенную в XVII веке. Но, как доказал сотрудник Научного музея в Лондоне Майкл Райт, пальма первенства принадлежит вовсе не этому, безусловно, очень нужному изобретению.

Майкл сумел реконструировать уникальный механизм, найденный сто лет назад в море, между Критом и Пелопоннесом. Эта копия теоретически работает так же, как оригинал, который ученые уже прозвали «самым первым в истории человечества компьютером». При помощи расположенной сбоку ручки вращаются наложенные друг на друга таблицы, и в зависимости от комбинации показателей можно прогнозировать различные астрономические явления. На передней части устройства расположены греческий и египетский календари, а стрелки указывают на положение Луны и других пяти известных в то время планет. На задней части изображен 19-летний календарь и календарь Олимпийских игр, а также сроки солнечных и лунных затмений.

Загадочная находка

История удивительного устройства начинается в 1901 году (по другим источникам – в 1902 году), когда его проржавевшие останки были обнаружены ныряльщиками за губками. Это были фрагменты от набора бронзовых шестеренок различного диаметра (с нанесенными на них мелкими буквами и цифрами), помещенные в деревянный ящик. «Компьютер» древних чудом уцелел после кораблекрушения римского торгового судна, которое пыталось укрыться от шторма возле крошечного греческого острова Антикитеры. Судно, груженное сокровищами греков, в том числе бронзовыми статуями, керамикой и посудой, как полагают, нашло свое последнее пристанище на морском дне на опасном участке водного пути в Италию. Поразительно сложная машина датируется примерно 150 годом до н. э.

Механизм хранился в Национальном археологическом музее в Афинах. Однако долгое время артефакт не привлекал к себе особого внимания, так как его посчитали прототипом астролябии. Кроме того, прибор оказался таким сложным, что историки науки предпочитали не вспоминать о нем – слишком трудно было объяснить его появление, ведь после падения античной цивилизации понадобилось больше тысячи лет, пока сколько-нибудь похожие устройства снова появились в обиходе. У этого уникального прибора не было известно ни предшественников, ни близких по времени потомков.

 

Загадка антикитерского механизма

Но вот в 1955 году английский историк Дерек де Солла Прайс высказал предположение, что античный механизм имеет совершенно точное и ясное назначение – он является вычислительным устройством, и это скорее прототип механических арифмометров XX века или астрономических часов, чем астролябии.

Антикитерский механизм сложнее любого другого устройства, относящегося к древнегреческой культуре. В нем применены дифференциальная передача (считалось, что она была изобретена не ранее XVI века), 32 бронзовые шестерни, циферблаты со стрелками. При этом уровень механической обработки деталей (их размеры и сложность изготовления) сравним с тем, который был достигнут в производстве механических часов XVII столетия.

В 1959 году артефакт изучили с помощью рентгеновских лучей, но полную схему устройства смогли составить только в 1971 году. С тех пор исследование механизма не прекращалось, вокруг него даже сложились две научные школы, исповедующие различные подходы к истории науки и техники.

Новые сюрпризы античного «компьютера»

В 2005 году в мировых СМИ появилось сообщение о находке новых фрагментов механизма. Затем стало известно, что новая рентгеновская методика позволила прочитать около двух тысяч символов (почти 95% надписей на поверхности деталей механизма). Исследователи из Великобритании и США использовали трехмерные рентгеновские изображения для того, чтобы выявить ранее незамеченные надписи на задней части устройства, которое было помещено в деревянный футляр размером с большой словарь. Например, ученые обнаружили рядом с одним из дисков механизма надпись «Немея» – название знаменитого места спортивных состязаний. Также было найдено название Олимпии.

Известно, что древние Олимпийские игры назначались раз в четыре года – в самое близкое полнолуние к летнему солнцестоянию, что требовало точных астрономических расчетов. Первая запись об Олимпийских играх относится к 776 году до н. э., а в 394 году при римском императоре Феодосии I они были запрещены.

Благодаря полученным изображениям специалисты смогли прочесть названия разных месяцев, которыми пользовались лишь в некоторых частях северо-западной Греции и на Сицилии. Показательно, что это тот же самый календарь, который использовался в Сиракузах, родном городе величайшего математика Архимеда. Кстати, из древних текстов было известно, что он создавал астрономические машины.

«Мы знаем, что Архимед занимался астрономической механикой примерно за сто лет до даты изготовления найденного на морском дне „компьютера“. Возможно, что обнаруженное устройство сделали именно в Сиракузах на основе его прежних работ, или же он мог заложить там новую местную традицию», – говорит Александр Джонс из Института изучения античного мира при Нью-Йоркском университете.

 

Все новое – хорошо забытое старое?..

А может быть, изобретателем самого первого в мире компьютера действительно является Архимед? Ведь этот древнегреческий ученый не зря считался и считается одним из талантливейших математиков, механиков и астрономов Античности.

Например, римский писатель Тит Ливий, который в описании осады Сиракуз использует сочинение Полибия, характеризует ученого как единственного в своем роде наблюдателя неба и звезд и еще более удивительного конструктора военных машин и сооружений. Такая характеристика может указывать на то, что Архимед занимался астрономией в последние годы жизни и остался в памяти близких потомков астрономом. Но не исключено, что причиной этого является Архимедов небесный глобус, вывезенный римлянами из Сиракуз в качестве трофея.

О занятиях Архимеда астрономией свидетельствуют рассказы о построенной им астрономической сфере, захваченной Марцеллом как военный трофей, и сочинение «Псаммит», в котором Архимед подсчитывает число песчинок во Вселенной. Сама постановка задачи представляет большой исторический интерес: точное естествознание впервые приступило к подсчетам космического масштаба, пользуясь неудобной системой чисел. Результат, полученный Архимедом, выражается в современных обозначениях числом 1063. Кроме того, в сочинении Архимеда впервые в истории науки сопоставляются две системы мира – геоцентрическая и гелиоцентрическая. Архимед указывает, что «большинство астрономов называют миром шар, заключающийся между центрами Солнца и Земли».

И что самое интересное: Цицерон упоминает о том, что Архимед построил некую «машину для расчета движения планет»…

…Впрочем, это всего лишь одна из гипотез, связанных с тайной антикитерского механизма. Но кто знает, может быть, древнегреческий ученый – действительно отец компьютера?