Методы, разработанные для анализа ряби в пространстве-времени, обнаруженной одним из самых чувствительных научных приборов XXI века, помогли пролить новый свет на работу древнейшего 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».
Содержание
В то время как киношная версия механизма позволила отважному 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 новое понимание замечательного мастерства древних греков.
Открытие Антикитерского механизма
Механизм был обнаружен в 1901 году дайверами, исследовавшими затонувший корабль у Эгейского острова Антикитера. Хотя механизм размером с обувную коробку был разбит на фрагменты и подвергся эрозии, быстро стало ясно, что он содержит сложную систему шестеренок, которые были необычайно искусно изготовлены.
Десятилетия последующих исследований и анализа показали, что механизм датируется II веком до нашей эры и функционировал как своего рода ручной механический компьютер. Внешние циферблаты, соединенные с внутренними шестернями, позволяли пользователям предсказывать затмения и рассчитывать астрономические положения планет на любую заданную дату с точностью, не имеющей аналогов ни у одного другого известного современного устройства.
Переоценка спецификаций механизма
В 2020 году рентгеновские снимки одного из колец механизма, известного как календарное кольцо, выявили новые детали равномерно расположенных отверстий, расположенных под кольцом. Однако, поскольку кольцо было сломано и неполно, было неясно, сколько именно отверстий было там изначально. Первоначальный анализ, проведенный исследователем Антикитеры Крисом Будиселичем и его коллегами, позволил предположить, что их было где-то между 347 и 367.
Статистическая вероятность и гравитационные волны
В новой статье, опубликованной в Horological Journal, исследователи из Глазго описывают, как они использовали два метода статистического анализа, чтобы выявить новые детали о календарном кольце. Они показывают, что кольцо с гораздо большей вероятностью имело 354 отверстия, соответствующих лунному календарю, чем 365 отверстий, которые соответствовали бы египетскому календарю. Анализ также показывает, что 354 отверстия в сотни раз более вероятны, чем кольцо с 360 отверстиями, как предполагали предыдущие исследования.
Профессор Грэм Вуан из Школы физики и астрономии Университета Глазго является одним из авторов статьи. Он сказал: «В конце прошлого года коллега указал мне на данные, полученные ютубером Крисом Будиселичем, который хотел сделать копию календарного кольца и искал способы определить, сколько же отверстий в нем было. Мне это показалось интересной задачей, и я подумал, что смогу решить ее по-другому во время рождественских каникул, поэтому я решил использовать некоторые статистические методы, чтобы ответить на этот вопрос».
Профессор Вуан использовал метод, называемый байесовским анализом, который использует вероятность для количественной оценки неопределенности на основе неполных данных, чтобы рассчитать вероятное количество отверстий в механизме, используя положение сохранившихся отверстий и расположение шести сохранившихся фрагментов кольца. Его результаты показали убедительные доказательства того, что календарное кольцо механизма содержало либо 354, либо 355 отверстий.
В то же время один из коллег профессора Вуана по Институту гравитационных исследований Университета, доктор Джозеф Бейли, также услышал об этой проблеме. Он адаптировал методы, используемые их исследовательской группой, для анализа сигналов, улавливаемых детекторами гравитационных волн LIGO, которые измеряют мельчайшие колебания пространства-времени, вызванные массивными астрономическими событиями, такими как столкновение черных дыр, при прохождении сквозь Землю, для изучения календарного кольца.
Методы Монте-Карло по Маркову и вложенной выборки, использованные Вуаном и Бейли, предоставили исчерпывающий вероятностный набор результатов, снова показав, что кольцо, скорее всего, содержало 354 или 355 отверстий по окружности радиусом 77,1 мм с погрешностью около 1/3 мм.
Высокая точность древнегреческих мастеров
Это также показывает, что отверстия были расположены с исключительной точностью, со средним радиальным отклонением всего 0,028 мм между каждым отверстием. Бейли, соавтор статьи, является научным сотрудником Школы физики и астрономии. Он сказал: «Предыдущие исследования предполагали, что календарное кольцо, вероятно, отслеживало лунный календарь, а двойные методы, которые мы применили в этой работе, значительно увеличивают вероятность того, что это было так. Это дало мне новое представление о механизме Антикитеры и о труде и заботе, которые греческие мастера вложили в его создание – точность расположения отверстий потребовала бы очень точных методов измерения и невероятно твердой руки, чтобы пробить их».
Профессор Вуан добавил: «Это изящная симметрия – то, как мы адаптировали методы, которые используем для изучения Вселенной сегодня, чтобы лучше понять механизм, который помогал людям отслеживать небесные явления почти два тысячелетия назад. Мы надеемся, что наши открытия о механизме Антикитеры, хотя и менее сверхъестественно впечатляющие, чем те, что были сделаны Индианой Джонсом, помогут углубить наше понимание того, как это замечательное устройство было создано и использовалось греками».
Статья была опубликована в Horological Journal.
Читайте также: Механические шестерни Древнего Перу – ключи к таинственным Вратам богов
