Исследователи гравитационных волн пролили новый свет на загадку старейшего компьютера

Антикитерский механизм. Автор: National Archaeological Museum, Athens, Greece

Методы, разработанные для анализа пульсаций пространства-времени, обнаруженных одним из самых чувствительных образцов научного оборудования 21-го века, помогли пролить новый свет на функции старейшего из известных аналоговых компьютеров.

Астрономы из Университета Глазго использовали методы статистического моделирования, разработанные для анализа гравитационных волн, чтобы установить вероятное количество отверстий в одном из сломанных колец антикитерского механизма — древнего артефакта, который был показан в фильме «Индиана Джонс и Колесо судьбы».

Хотя киноверсия позволила бесстрашному археологу путешествовать во времени, результаты команды из Глазго предоставляют новые доказательства того, что один из компонентов антикитерского механизма, скорее всего, использовался для отслеживания греческого лунного года. Они также предлагают по-новому взглянуть на замечательное мастерство древних греков.

Механизм был обнаружен в 1901 году дайверами, исследующими затонувший корабль недалеко от острова Антикитера в Эгейском море. Хотя механизм размером с обувную коробку развалился на фрагменты и разрушился, быстро стало ясно, что он содержит сложную серию шестерен, которые были необычайно сложно изготовлены.

Десятилетия последующих исследований и анализа установили, что этот механизм датируется вторым веком до нашей эры и функционирует как своего рода механический компьютер с ручным управлением. Внешние циферблаты, соединенные с внутренними шестернями, позволяли пользователям предсказывать затмения и рассчитывать астрономические положения планет в любую заданную дату с точностью, не имеющей аналогов ни у одного другого известного современного устройства.

В 2020 году новые рентгеновские снимки одного из колец механизма, известного как календарное кольцо, выявили свежие детали регулярно расположенных отверстий, расположенных под кольцом. Однако, поскольку кольцо было сломано и неполноценно, было неясно, сколько отверстий в нем было изначально. Первоначальный анализ, проведенный исследователем Антикитеры Крисом Будиселиком и его коллегами, показал, что, вероятно, это было где-то между 347 и 367 годами.

Теперь в новой статье, опубликованной в Horological Journal, исследователи из Глазго описывают, как они использовали два метода статистического анализа, чтобы выявить новые подробности о календарном кольце.

Они показывают, что кольцо, скорее всего, имело 354 отверстия, соответствующие лунному календарю, чем 365 отверстий, которые соответствовали бы египетскому календарю. Анализ также показывает, что наличие 354 отверстий в сотни раз более вероятно, чем кольцо с 360 отверстиями, которое предполагалось в предыдущих исследованиях в качестве возможного числа.

Профессор Грэм Воан из Школы физики и астрономии Университета Глазго является одним из авторов статьи. Он сказал: «Ближе к концу прошлого года коллега указал мне на данные, полученные ютубером Крисом Будиселичем, который хотел сделать копию кольца-календаря и искал способы определить, сколько в нем отверстий».

«Это показалось мне интересной проблемой, и я думал, что смогу решить ее другим способом во время рождественских каникул, поэтому я приступил к использованию некоторых статистических методов, чтобы ответить на этот вопрос».

Профессор Воан использовал метод, называемый байесовским анализом, который использует вероятность для количественной оценки неопределенности на основе неполных данных, чтобы вычислить вероятное количество отверстий в механизме, используя положения уцелевших отверстий и расположение уцелевших шести фрагментов кольца. Его результаты убедительно доказали, что календарное кольцо механизма содержит 354 или 355 отверстий.

В то же время о проблеме услышал и один из коллег профессора Воана в Университетском институте гравитационных исследований, доктор Джозеф Бэйли. Он адаптировал методы, используемые их исследовательской группой для анализа сигналов, улавливаемых детекторами гравитационных волн LIGO, которые измеряют крошечную рябь в пространстве-времени, вызванную такими масштабными астрономическими событиями, как столкновение черных дыр, когда они проходят через Землю, для тщательного изучения. кольцо календаря.

Цепь Маркова Монте-Карло и методы вложенной выборки, которые использовали Воан и Бэйли, предоставили исчерпывающий вероятностный набор результатов, снова предположив, что кольцо, скорее всего, содержало 354 или 355 отверстий в круге радиусом 77,1 мм с погрешностью около 1/3 мм.. Это также показывает, что отверстия были расположены с необычайной точностью, со средним радиальным отклонением между каждым отверстием всего 0,028 мм.

Бэйли, соавтор статьи, является научным сотрудником Школы физики и астрономии. Он сказал: «Предыдущие исследования предполагали, что календарное кольцо, скорее всего, отслеживало лунный календарь, но двойные методы, которые мы применили в этой работе, значительно увеличивают вероятность того, что это было именно так».

«Это дало мне возможность по-новому оценить антикитерский механизм, а также работу и заботу, которую греческие мастера вложили в его изготовление: точность расположения отверстий потребовала бы высокоточных методов измерения и невероятно твердой руки, чтобы их пробить».

Профессор Воан добавил: «Это изящная симметрия: мы адаптировали методы, которые используем сегодня для изучения Вселенной, чтобы лучше понять механизм, который помогал людям отслеживать небеса почти два тысячелетия назад».

«Мы надеемся, что наши открытия об антикитерском механизме, хотя и менее впечатляющие сверхъестественно, чем открытия Индианы Джонса, помогут углубить наше понимание того, как это замечательное устройство было создано и использовалось греками».

Больше информации: An improved calendar ring hole-count for the Antikythera mechanism. bhi.co.uk/wp-content/uploads/2 … -HJJuly24-AOTM-2.pdf

Источник: University of Glasgow