1900, am Vorabend des Osterfestes, ankerten zwei Schiffe von Schwammfängern, die von der Küste Afrikas zurückkehrten, vor der kleinen griechischen Insel Antikythera (Antikythera) in der Ägäis zwischen der Insel Kreta und der Südspitze des griechischen Festlandes - dem Peloponnes. Dort entdeckten Taucher in einer Tiefe von etwa 60 Metern die Überreste eines alten Schiffes.
Schwammtaucher, 1900
Im folgenden Jahr begannen griechische Archäologen mit Hilfe von Tauchern, das versunkene Schiff zu erforschen, das sich als römisches Handelsschiff herausstellte, das um 80-50 zerstört wurde. vor unserer Zeitrechnung. Nach der wahrscheinlichsten Hypothese fuhr das Schiff von der Insel Rhodos nach Rom, höchstwahrscheinlich mit Trophäen oder diplomatischen "Geschenken". Wie Sie wissen, ging die Eroberung Griechenlands durch Rom mit dem systematischen Export von Kulturgut nach Italien einher.
Unter den Gegenständen, die vom versunkenen Schiff erhoben wurden, befand sich ein formloser Klumpen korrodierter Bronze, der zunächst für ein Fragment einer Statue genommen wurde. 1902 begann der Archäologe Valerios Stais, es zu studieren. Nachdem er Kalkablagerungen beseitigt hatte, entdeckte er zu seiner Überraschung einen komplexen Mechanismus wie eine Uhr mit vielen Bronzezahnrädern, Resten von Antriebswellen und Messwaagen. Es ist uns auch gelungen, einige Inschriften in der altgriechischen Sprache zu erkennen.
Nachdem wir 2.000 Jahre auf dem Meeresboden verbracht haben, ist der Mechanismus in einer stark beschädigten Form zu uns gekommen. Der Holzrahmen, an dem er anscheinend befestigt war, hat sich vollständig aufgelöst. Die Metallteile sind stark verformt und korrodiert. Außerdem sind viele Fragmente des Mechanismus verloren gegangen. 1903 wurde in Athen die erste offizielle wissenschaftliche Veröffentlichung mit einer Beschreibung und Fotografien des Antikythera-Mechanismus, wie dieses Gerät genannt wurde, veröffentlicht.
Die Reinigung des Geräts war mühsam und dauerte mehr als ein Jahrzehnt. Seine Rekonstruktion schien fast hoffnungslos, und es blieb lange Zeit schlecht verstanden, bis es die Aufmerksamkeit des englischen Physikers und Wissenschaftshistorikers Derek J. de Solla Price auf sich zog. 1959 veröffentlichte die Zeitschrift Scientific American einen Artikel von Price, "The Ancient Greek Computer", über den Antikythera-Mechanismus und einen Meilenstein in seiner Forschung.
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Die 1971 durchgeführte Radiokohlenstoffanalyse und epigraphische Untersuchungen der Inschriften ermöglichten den Nachweis, dass dieses Gerät zwischen 150 und 100 v. Chr. Hergestellt wurde. Die Untersuchung des Mechanismus mittels Röntgen- und Gammaradiographie lieferte wertvolle Informationen zur internen Konfiguration des Geräts.
Alle erhaltenen Metallteile des Antikythera-Mechanismus bestehen aus 1-2 Millimeter dickem Bronzeblech. Viele der Fragmente werden fast vollständig in Korrosionsprodukte umgewandelt, aber an vielen Stellen sind die feinen Details des Mechanismus noch zu erkennen. Derzeit sind 7 große und 75 kleine Fragmente dieses Mechanismus bekannt.
Dank der erhaltenen Inschriften und Skalen wurde der Antikythera-Mechanismus bereits in der Anfangsphase der Studie als eine Art Gerät für astronomische Bedürfnisse identifiziert. Nach der ersten Hypothese handelte es sich um eine Art Navigationswerkzeug, möglicherweise ein Astrolabium - eine Art kreisförmige Karte des Sternenhimmels mit Geräten zur Bestimmung der Koordinaten von Sternen und anderen astronomischen Beobachtungen, deren Erfinder als der antike griechische Astronom Hipparchus (ca. 180-190 - 125 v. Chr.) Angesehen wird. BC).
Es wurde jedoch schnell klar, dass der Grad der Miniaturisierung und Komplexität des Antikythera-Mechanismus mit der astronomischen Uhr des 18. Jahrhunderts vergleichbar ist. Es enthält über 30 Zahnräder mit Zähnen in Form von gleichseitigen Dreiecken. Diese hohe Komplexität und einwandfreie Verarbeitung lässt darauf schließen, dass eine Reihe von Vorgängern nicht entdeckt wurden.
Nach der zweiten Hypothese war der Mechanismus eine "flache" Version der von Archimedes (ca. 287 - 212 v. Chr.) Erstellten mechanischen Himmelskugel (Planetarium), über die von alten Autoren berichtet wurde.
Die früheste Erwähnung des Archimedes-Globus stammt aus dem 1. Jahrhundert vor Christus. Im Dialog des berühmten römischen Redners Cicero "On the State" dreht sich das Gespräch zwischen den Gesprächspartnern um Sonnenfinsternisse, und einer von ihnen sagt:
Ich erinnere mich, wie ich einmal zusammen mit Guy Sulpicius Gall, einem der gelehrtesten Menschen unseres Landes, Mark Marcellus besuchte … und Gallus ihn bat, die berühmte "Kugel" mitzubringen, die einzige Trophäe, mit der Marcellus 'Urgroßvater nach der Eroberung von Syrakus sein Haus schmücken wollte, eine Stadt voller Schätze und Wunder.
Ich habe oft Leute über diese "Sphäre" sprechen hören, die als Meisterwerk von Archimedes galt, und ich muss gestehen, dass ich auf den ersten Blick nichts Besonderes darin gefunden habe. Schöner und bekannter unter den Menschen war eine andere Sphäre, die von denselben Archimedes geschaffen wurde und die derselbe Marcellus dem Tempel der Tapferkeit schenkte.
Aber als Gallus uns mit großem Wissen die Struktur dieses Geräts erklärte, kam ich zu dem Schluss, dass der Sizilianer ein Talent hatte, das größer war als das, was eine Person haben kann. Denn Gallus sagte, dass … eine feste Kugel ohne Hohlräume vor langer Zeit erfunden wurde … aber - sagte Gall - eine solche Kugel, auf der die Bewegungen von Sonne, Mond und fünf Sternen, genannt … wandernd, dargestellt wurden, konnte nicht in Form eines festen Körpers erzeugt werden.
Archimedes 'Erfindung ist gerade deshalb erstaunlich, weil er herausgefunden hat, wie man bei unterschiedlichen Bewegungen während einer Umdrehung unterschiedliche und unterschiedliche Wege bewahrt. Als Gallus diese Kugel in Bewegung setzte, kam es vor, dass der Mond auf dieser Bronzekugel die Sonne für so viele Umdrehungen ersetzte, wie in wie vielen Tagen er sie am Himmel selbst ersetzte, wodurch die gleiche Sonnenfinsternis am Himmel der Kugel und des Mondes auftrat betrat das gleiche Meta, in dem sich der Schatten der Erde befand, als die Sonne aus der Region kam … (Lacuna).
Über den inneren Mechanismus der Himmelskugel von Archimedes ist nichts zuverlässig bekannt. Es ist davon auszugehen, dass es sich um ein komplexes Zahnradsystem wie den Antikythera-Mechanismus handelt. Archimedes schrieb ein Buch über das Gerät der Himmelskugel - "Über die Herstellung von Kugeln", aber leider ging es verloren.
Cicero schreibt auch über ein anderes ähnliches Gerät von Posidonius (ca. 135 - 51 v. Chr.), Einem stoischen Philosophen und Wissenschaftler, der auf der Insel Rhodos lebte, von wo aus das Schiff mit dem Antikythera-Mechanismus möglicherweise gesegelt ist: „Wenn nur jemals nach Skythen oder Großbritannien gebracht, diesen Ball (Sphaera), den unser Freund Posidonius kürzlich gemacht hat, einen Ball, dessen individuelle Umdrehungen reproduzieren, was am Himmel mit Sonne, Mond und fünf Planeten an verschiedenen Tagen und Nächten passiert, und wer sich dann in diesen barbarischen Ländern befindet würde bezweifeln, dass dieser Ball das Produkt der vollkommenen Vernunft ist? (Cicero. Über die Natur der Götter, II, 34)
Weitere Untersuchungen zeigten, dass der Antikythera-Mechanismus ein astronomischer und Kalenderrechner war, mit dem die Positionen von Himmelskörpern am Himmel vorhergesagt werden konnten, und der auch als Planetarium zur Demonstration ihrer Bewegung dienen konnte. Es handelt sich also um ein komplexeres und multifunktionaleres Gerät als die Himmelskugel von Archimedes.
Einer Hypothese zufolge wurde dieses Gerät an der Akademie entwickelt, die vom stoischen Philosophen Posidonius auf der griechischen Insel Rhodos gegründet wurde, die zu dieser Zeit als Zentrum der Astronomie und des "Maschinenbaus" bekannt war. Es wird auch spekuliert, dass der Ingenieur, der das Gerät entwickelt hat, der Astronom Hipparchus (ca. 190-120 v. Chr.) Gewesen sein könnte, der ebenfalls auf der Insel Rhodos lebte, da er einen Mechanismus enthält, der seine Theorie der Bewegung des Mondes verwendet.
Die neuesten Erkenntnisse der Teilnehmer des Antikythera-Mechanismus-Forschungsprojekts, die am 30. Juli 2008 in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden, legen jedoch nahe, dass das Konzept des Mechanismus aus den Kolonien Korinths stammt, was auf eine Tradition hinweisen könnte, die auf Archimedes zurückgeht.
Trotz der schlechten Erhaltung und Fragmentierung von Teilen des Antikythera-Mechanismus ist es dank der sorgfältigen Arbeit der Forscher möglich, seine Struktur und Funktionen allgemein mit hinreichendem Vertrauen darzustellen.
Nach dem Einstellen des Datums wurde das Gerät vermutlich durch Drehen eines Knopfes an der Seite des Gehäuses bedient. Das große 4-Speichen-Antriebsrad war durch mehrstufige Zahnräder verbunden, wobei sich mehrere Zahnräder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehten und die Zifferblätter bewegten.
Das Uhrwerk hatte drei Hauptzifferblätter mit konzentrischen Skalen: eines vorne und zwei hinten. Auf der Vorderseite befanden sich zwei Skalen: Die feste äußere, die die Ekliptik darstellt (ein großer Kreis der Himmelskugel, entlang der die scheinbare jährliche Bewegung der Sonne auftritt), wurde in 360 Grad und 12 Segmente von 30 Grad mit den Tierkreiszeichen unterteilt, und die bewegliche innere, die 365 Unterteilungen aufwies durch die Anzahl der Tage im ägyptischen Kalender, der von griechischen Astronomen verwendet wurde. Der Kalenderfehler, der durch die längere reale Dauer des Sonnenjahres (365,2422 Tage) verursacht wird, kann korrigiert werden, indem die Division des Kalenderzifferblatts 1 alle 4 Jahre zurückgedreht wird.
Das vordere Zifferblatt hatte wahrscheinlich drei Zeiger: einen mit dem Datum und die anderen zwei mit den Positionen von Sonne und Mond relativ zur Ebene der Ekliptik. Der Positionsindikator des Mondes ermöglichte es, die Ungleichmäßigkeit seiner Bewegung zu berücksichtigen, die dadurch verursacht wurde, dass sich der Erdsatellit nicht kreisförmig, sondern in einer elliptischen Umlaufbahn bewegt. Hierzu wurde ein ausgeklügeltes Zahnradsystem verwendet, das zwei Zahnräder mit einem Schwerpunktversatz relativ zur Drehachse umfasste.
Auf der Vorderseite befand sich auch ein Mechanismus mit einer Mondphasenanzeige. In einem runden Fenster wurde ein sphärisches Modell des Mondes gezeigt, halb versilbert, halb schwarz, das die aktuelle Mondphase zeigt.
Es gibt einen Standpunkt, dass der Mechanismus Zeiger für alle fünf Planeten haben könnte, die den Griechen bekannt sind (dies sind Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn). Es wurde jedoch keine einzige Übertragung gefunden, die für solche Planetenmechanismen verantwortlich ist. Gleichzeitig legen kürzlich entdeckte Inschriften, die stationäre Punkte von Planeten erwähnen, nahe, dass der Antikythera-Mechanismus auch ihre Bewegung beschreiben könnte.
Schließlich befand sich auf einer dünnen Bronzeplatte, die das vordere Zifferblatt bedeckte, ein Parapegma - ein astronomischer Kalender, der das Auf- und Untergehen einzelner Sterne und Sternbilder zeigte, angezeigt durch griechische Buchstaben, die denselben Buchstaben auf der Tierkreisskala entsprachen.
Somit könnte das Gerät die relative Position der Leuchten auf der Himmelskugel für ein bestimmtes Datum anzeigen, was in der Arbeit von Astronomen und Astrologen praktische Anwendung finden könnte, wodurch komplexe und mühsame Berechnungen entfallen.
Auf der Rückseite befanden sich zwei große Zifferblätter. Das obere Zifferblatt, das die Form einer Spirale mit fünf Umdrehungen und 47 Zweigen in jeder Umdrehung hatte, zeigte den metonischen Zyklus, benannt nach dem athenischen Astronomen und Mathematiker Meton, der ihn 433 v. Chr. Vorschlug. Es wurde verwendet, um die Dauer des Mondmonats und des Sonnenjahres im Mondkalender zu koordinieren.
Wie der antike griechische Wissenschaftler des 1. Jahrhunderts v. Chr. Gemini in seinen "Elementen der Astronomie" feststellte, opferten die Griechen den Göttern gemäß den Bräuchen ihrer Vorfahren, und deshalb "müssen sie in Jahren mit der Sonne und in Tagen und Monaten mit dem Mond übereinstimmen".
Auf dem oberen Zifferblatt der Rückseite befand sich auch ein Unterzifferblatt, das in vier Sektoren unterteilt war und an das zweite Zifferblatt einer modernen Armbanduhr erinnerte.
Im Jahr 2008 fanden der Leiter des Antikythera-Mechanismus-Forschungsprojekts Tony Freese und seine Kollegen auf diesem Zifferblatt die Namen von 4 Panhellenischen Spielen - Isthmian, Olympic, Nemean und Pythian sowie die Spiele in Dodona. Das olympische Zifferblatt musste in ein vorhandenes Getriebe eingebaut werden, das den Zeiger um eine Vierteldrehung pro Jahr bewegte.
Dies bestätigt, dass der Antikythera-Mechanismus verwendet werden kann, um die Daten religiöser Feiertage zu berechnen, die mit astronomischen Ereignissen verbunden sind (einschließlich der olympischen und anderen heiligen Spiele), und auch dazu zu dienen, Kalender basierend auf dem metonischen Zyklus zu korrigieren.
Am unteren Rand der Rückseite befand sich ein Spiralzifferblatt mit 223 Fächern, das den Saros-Zyklus zeigte. Saros, möglicherweise von babylonischen Astronomen entdeckt, ist eine Zeitspanne, nach der sich Sonnen- und Mondfinsternisse aufgrund der Wiederholung der relativen Position von Sonne, Mond und Knoten der Mondbahn auf der Himmelskugel in derselben Reihenfolge wiederholen. Saros umfasst 223 synodische Monate, was ungefähr 18 Jahren, 11 Tagen und 8 Stunden entspricht.
Auf der Skala des Zifferblatts, die den Zyklus von Saros zeigt, befinden sich Symbole Σ für Mondfinsternisse (ΣΕΛΗΝΗ, Mond), Symbole Η für Sonnenfinsternisse (ΗΛΙΟΣ, Sonne) und Ziffern in griechischen Buchstaben, die vermutlich das Datum und die Stunde der Finsternisse angeben. Es konnten Korrelationen mit den tatsächlich beobachteten Finsternissen hergestellt werden.
Das kleinere Subdial zeigt den "dreifachen Saros" - oder "Exceligmos-Zyklus" (Griechisch ἐξέλιγμος) an, der die Periode des Wiederauftretens von Finsternissen in ganzen Tagen angibt. Das Feld dieses Zifferblatts ist in drei Sektoren unterteilt: einen sauberen und zwei mit Stundenmarkierungen (8 und 16), die für jeden zweiten und dritten Saros im Zyklus hinzugefügt werden müssen, um die Zeit der Finsternisse zu ermitteln. Dies bestätigt, dass das Instrument verwendet worden sein könnte, um Mond- und möglicherweise Sonnenfinsternisse vorherzusagen.
Computerrekonstruktion des Mechanismus
Der Antikythera-Mechanismus war in einer Holzkiste eingeschlossen, an deren Türen sich Bronzetafeln befanden, die Anweisungen für seine Verwendung mit astronomischen, mechanischen und geografischen Daten enthielten. Interessanterweise kommt unter den Ortsnamen im Text ΙΣΠΑΝΙΑ (Spanien auf Griechisch) vor, was im Gegensatz zu Iberia die älteste Erwähnung des Landes in dieser Form ist.
Dank der Bemühungen der Forscher enthüllt der Antikythera-Mechanismus allmählich seine Geheimnisse und erweitert unser Verständnis der Möglichkeiten der alten Wissenschaft und Technologie. 1974 präsentierte Price in seinem Artikel „Greek Gears - A Calendar Computer BC“ein theoretisches Modell des Antikythera-Mechanismus, auf dessen Grundlage der australische Wissenschaftler Allan George Bromley von der University of Sydney und der Uhrmacher Frank Percival das erste Arbeitsmodell herstellten. Einige Jahre später entwarf der britische Planetarium-Erfinder John Gleave ein genaueres Modell, das dem Schema von Price folgte.
Einen wichtigen Beitrag zur Untersuchung des Antikythera-Mechanismus leistete Michael Wright, ein Mitarbeiter des London Science Museum und des Imperial College London, der 2002 eine vollständige Rekonstruktion des Geräts nachbilden konnte und 2007 ein modifiziertes Modell davon vorstellte. Es stellte sich heraus, dass der Antikyker-Mechanismus es ermöglicht, nicht nur die Bewegungen von Sonne und Mond zu simulieren, sondern auch Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn.
2016 präsentierten Wissenschaftler die Ergebnisse ihrer langjährigen Forschung. Auf den verbleibenden 82 Fragmenten des Geräts konnten 2.000 Buchstaben, darunter 500 Wörter, entschlüsselt werden. Laut Wissenschaftlern könnte die Beschreibung jedoch 20.000 Zeichen umfassen. Sie berichteten über den Zweck des Geräts, insbesondere über die Bestimmung der Daten von 42 astronomischen Phänomenen. Darüber hinaus wurden die Funktionen der Vorhersage darin festgelegt, insbesondere die Farbe und Größe der Sonnenfinsternis und daraus die Stärke der Winde auf See (die Griechen erbten diesen Glauben von den Babyloniern).
"Dieses Gerät ist einfach außergewöhnlich, es ist einzigartig", sagte Mike Edmunds, Professor an der Cardiff University, der die Forschung über den Mechanismus leitet. "Sein Design ist ausgezeichnet und die Astronomie ist absolut genau … In Bezug auf den historischen Wert halte ich diesen Mechanismus für teurer als die Mona Lisa."