Шестерни в Антикитерском механизме могли стать причиной его неисправности

Недавнее исследование, проведенное учеными из Национального университета Мар-дель-Плата (Аргентина), раскрыло новые подробности о знаменитом Антикитерском механизме, считающемся самым древним компьютером в мире. Это устройство, обнаруженное на затонувшем греческом корабле в I веке до нашей эры, использовалось для предсказания астрономических явлений, таких как затмения и движения планет. Однако исследование показывает, что треугольная форма шестеренок и ошибки при изготовлении могли снизить его точность и даже привести к поломке.

Антикитерский механизм — это сложная система бронзовых шестеренок, которая функционировала как астрономические часы. Хотя от него остались лишь фрагменты, предыдущие исследования позволили реконструировать его структуру и основные функции, такие как отображение положения Солнца и Луны, дат затмений и календарных циклов. Однако его точность всегда вызывала споры среди экспертов.

Аргентинские исследователи под руководством профессора Эстебана Гильермо Сигети и доктора Густаво Аренаса сосредоточились на двух ключевых факторах: треугольной форме зубьев шестерни и ошибках при изготовлении. В отличие от современных зубчатых колес, которые имеют изогнутый профиль для плавного движения, зубья Антикитерского механизма имели V-образную форму. Это вызывало небольшие ускорения и замедления в движении, внося небольшие погрешности.

Используя компьютерное моделирование, команда подтвердила, что в идеальных условиях (без ошибок при изготовлении) эти треугольные зубцы создавали минимальные отклонения стрелок механизма. Например, максимальное отклонение лунной стрелки составило всего 2,5 градуса, что было вполне приемлемо для того времени. Однако настоящая проблема возникала, когда эти зубцы сочетались с несовершенством их изготовления.

В исследовании были учтены ошибки, зафиксированные ученым Майком Эдмундсом, который проанализировал компьютерные томограммы шестеренок. Эдмундс выделил два типа дефектов: случайные ошибки, небольшие отклонения в положении зубьев, и систематические ошибки, синусоидальные смещения, вызванные смещением осей или неправильной разметкой при изготовлении шестерен.

Когда эти ошибки были смоделированы в компьютерной модели, исследователи обнаружили, что, хотя отклонения стрелок оставались управляемыми (аналогичными тем, что были рассчитаны Эдмундсом), механизм столкнулся с более серьезной проблемой: блокировкой или разъединением шестерен.

Исследование показало, что при обнаруженных ошибках в производстве механизм перестал бы работать всего через 120 дней использования (треть годового цикла). В некоторых случаях шестерни полностью заклинивало, останавливая работу всей системы. В других — они расцеплялись, в результате чего некоторые стрелки теряли синхронизацию.

Если бы погрешности были столь же велики, как те, что были измерены Эдмундсом, механизм был бы неработоспособен, объясняют исследователи. Либо он никогда не работал, либо первоначальные ошибки были меньше и усугубились после 2 000 лет под водой.

Это исследование подтверждает предыдущую теорию Эдмундса: механизм мог быть скорее образовательным инструментом, чем инструментом для точных астрономических расчетов. Хотя его предсказания не были идеальными, их было бы достаточно для изучения небесных явлений.