Компьютер Архимеда — различия между версиями

Версия 09:39, 15 апреля 2016

Компьютер Архимеда (Антикитерский механизм) — условное название античного механического вычислительного устройства, служащего для расчёта движения Солнца, Луны и планет. Первый аналоговый компьютер.

Хронология обнаружения

Впервые о «Компьютере Архимеда» сообщал римский политический деятель Марк Туллий Цицерон:

Но — сказал Галл — такая сфера, на которой были бы представлены движения Солнца, Луны и пяти звёзд, называемых странствующими и блуждающими, не могла быть создана в виде сплошного тела; изобретение Архимеда изумительно именно тем, что он придумал, каким образом, при несходных движениях, во время одного оборота сохранить неодинаковые и различные пути. Когда Галл приводил эту сферу в движение, происходило так, что на этом шаре из бронзы Луна сменяла Солнце в течение стольких же оборотов, во сколько дней она сменяла его на самом небе, вследствие чего и на небе сферы происходило такое же затмение Солнца, и Луна вступала в ту же мету, где была тень Земли, когда Солнце из области^[1].

Архимед, великий сиракузский учёный (частично его можно назвать и «карфагенским», и даже «карфагенским военачальником», так как Сиракузы присоединились к войне Карфагена против римлян, а Архимед был одним из командующих сиракузскими войсками, действовавших против римлян на стороне карфагенян), действительно был выдающимся механиком, астрономом и изобретателем, так что Цицерону вполне можно верить, тем более что во времена Цицерона ещё существовала богатая литература эпохи Пунических войн, а сам Цицерон был эрудированным и серьёзным автором.

Вещественным доказательством изобретения Архимеда стало найденное греческим водолазом Ликопантисом 4 апреля 1900 года механическое устройство, поднятое с древнеримского судна, затонувшего недалеко от греческого острова Антикитера (между островом Крит и полуостровом Пелопоннес). Это устройство, названное «Антикитерский механизм», было поднято в 1901 году.

17 мая 1902 года археолог Валериос Стаис нашёл среди поднятых с этого судна предметов несколько бронзовых шестерён, закреплённых в кусках известняка.

Найденный механизм датируется около 100 г. до н. э. (может быть, до 150 г. до н. э. или 205 г. до н. э.).

Хранится устройство в Национальном археологическом музее в Афинах.

Описание

«Антикитерский механизм» имел 37 бронзовых шестерён в деревянном корпусе, на котором находились циферблаты со стрелками и, по реконструкции. Примерные размеры механизма в сборе составляют 33×18×10 см. В этом механизме впервые использовалась зубчатая передача. Циферблат на передней стороне служил для отображения знаков зодиака и дней в году. Два циферблата сзади были настроены на 2 цикла: система шестерён с передаточным соотношением 254:19 использовалась для моделирования движения Солнца и Луны относительно неподвижных звёзд. Соотношение выбрано на основе Метонова цикла: 254 сидерических месяца (периода обращения Луны относительно неподвижных звёзд) с большой точностью составляют 19 тропических лет или 254 − 19 = 235 синодических месяца (периода смен фаз Луны). Второй цикл длится 223 лунных (синодических) месяца, после его завершении цикл солнечных и лунных затмений повторяется. Эти повторения позволяли вычислять положения небесных тел в будущем — вращением ручки задавались настройки. Положение Солнца и Луны выводилось на циферблат с одной из сторон устройства.

Реконструкция Дерека Прайса

До 1951 года механизм оставался неизученным, затем британский историк науки Дерек Джон де Солла Прайс заинтересовался данным устройством и определил, что механизм является уникальным античным механическим вычислительным прибором.

Дерек Прайс сделал рентгеновское исследование механизма и построил его схему.

В 1959 году Прайс в журнале «Scientific American» опубликовал подробное описание механизма, полная схема которога была представлена лишь в 1971 году и содержала 32 шестерни.

В реконструкции Прайса присутствовала дифференциальная передача, известная лишь с XVI века. При её помощью вычислялась разность положений Солнца и Луны, которая соответствует фазам Луны. Она выводилась на другой циферблат. Английский часовщик Джон Глив сделал по этой схеме работающую копию механизма.

Реконструкция Майкла Райта

Источники