Az Antiküthérai szerkezet egy ókori görög kézi meghajtású csillagászati órához hasonlító eszköz, amelyet a csillagászati helyzetek és fogyatkozások évtizedekre történő előrejelzésére használt analóg számítógép legrégebbi példájaként írnak le. Használható az atlétikai játékok négyéves ciklusának nyomon követésére is, amely hasonló volt egy olimpiához, az ókori olimpiai játékok ciklusához.
Ez a műtárgy a görögországi Antiküthéra sziget partjainál 1901-ben egy hajóroncsból előkerült leletek közé tartozott. 1902. május 17-én Valerios Stais régész megállapította, hogy szerkezetet tartalmaz. A 34 cm × 18 cm × 9 cm méretű fakeretes tok maradványaiban elhelyezett eszközt egyetlen leletként találták meg, majd később három fő töredékre osztották, amelyek ma már 82 különálló töredékre osztanak. E töredékek közül négy fogaskereket tartalmaz, míg sok máson felirat található. A legnagyobb fogaskerék körülbelül 13 centiméter átmérőjű, és eredetileg 223 foga volt.
2008-ban a Mike Edmunds és Tony Freeth által vezetett csapat a Cardiffi Egyetemen modern számítógépes röntgen-tomográfiát és nagy felbontású felületi szkennelést használt a kéregbe burkolt mechanizmus belső töredékeinek felvételére, és elolvasta a leghalványabb feliratokat, amelyek egykor a készülék külső burkolatát borították. Ez azt sugallja, hogy 37 egymáshoz kapcsolódó bronz fogaskerékkel rendelkezett, amelyek lehetővé tették a Hold és a Nap mozgásának követését az állatövön keresztül, fogyatkozások előrejelzését, valamint a Hold szabálytalan pályájának modellezését. Ezt a mozgást az időszámításunk előtti 2. században tanulmányozta a rodoszi Hipparkhosz csillagász. A feltételezések szerint a szerkezet egy része hiányzik, és az öt klasszikus bolygó helyzetét is kiszámította.
Feltételezések szerint a műszert görög tudósok tervezték és készítették el, ezt különböző időpontokra datálták körülbelül i.e. 87-re, vagy i.e. 150 és 100 közé, vagy i.e. 205-re. Mindenesetre a hajótörés előtt építették, amelyet több bizonyíték is körülbelül i.e. 70–60-ra tesz. 2022-ben a kutatók azt javasolták, hogy a gép kezdeti kalibrálási dátuma (nem a tényleges építési dátuma) Kr.e. 178. december 23-a lehetett. Más szakértők az i.e. 204-et javasolják valószínűbb kalibrációs dátumnak. Hasonló bonyolultságú gépek csak Richard of Wallingford és Giovanni de’ Dondi csillagászati óráinál jelentek meg a XIV. században.
Az Antiküthérai szerkezet felfedezése azért volt meglepő, mert az ókorból egy ilyen műszakilag kifinomult eszköz és gyártási mód korábban ismeretlen volt, sokkal összetettebb ábrázolásokat tett lehetővé, mint a késő középkor és a kora újkor csillagászati órái.
A jelenleg is folyamatban lévő kiterjedt rekonstrukció feltárta, hogy a mechanizmus modellként szolgált a Nap és a Hold megfigyelhető mozgásaihoz a kerek számlapok jelzései révén. A többnyire naptárnak méretezett kijelzőket szinkronban változtattuk egy beállítási segédlet segítségével. Három nagy és három kis skála volt, amelyek közül a következő négy volt a legfontosabb:
- naptár havi skálával (egyiptomi hónapnevek) és babiloni csillagjegyekkel; a holdmutató, amely a napmutató mellett valószínű, arra utalhat, hogy ennek a kijelzőnek eredetileg öt bolygó mutatója volt, és egyben naptár és planetárium is volt,
- egy bekötött holdnaptár havi skálával (korinthoszi hónapnevek),
- fogyatkozási naptár havi skálával, amely megjeleníti a múltbeli és jövőbeli nap- és holdfogyatkozásokat és
- egy kis olimpiai naptár éves léptékű a négyéves periódusban, az úgynevezett olimpia; felírva az ott időszakosan lezajló pánhellén játékok helyszíneit.
A hold- és napfogyatkozás naptárában a nagyobb időszakok két másik kis léptéken voltak megjelenítve.
Az Antiküthérai szerkezet összes ismert töredékét valamint számos művészi rekonstrukciót és másolatot, amelyek bemutatják, hogyan nézhetett ki és hogyan működhetett jelenleg az athéni Nemzeti Régészeti Múzeumban őrzik.
Felfedezése
Dimitrios Kontos kapitány és a Szimi-szigetről származó szivacsbúvárok legénysége 1900 elején fedezte fel az Antiküthérai hajóroncsot, és a Görög Királyi Haditengerészettel végzett első expedíció során, 1900–1901-ben leletekre bukkant. Egy római teherhajó roncsait 45 méteres mélységben találták meg a Glyphadia ponttól, a görögországi Antiküthéra szigeten. A csapat számos nagy tárgyat, köztük bronz- és márványszobrokat, kerámiákat, egyedi üvegtárgyakat, ékszereket, érméket és a szerkezetet találta a roncsban. A szerkezetet 1901-ben, valószínűleg még júliusban emelték ki a roncsokból. Nem ismert, hogy a szerkezet hogyan került a teherhajóra, de felmerült, hogy Rodoszról Rómába vitték más elrabolt kincsekkel együtt, hogy támogassák a Julius Caesar által rendezett diadalmenetet.
A roncsokból előkerült összes tárgyat az athéni Nemzeti Régészeti Múzeumba szállították tárolásra és elemzésre. A mechanizmus korrodált bronz- és fadarabnak tűnt; két évig nem vették észre, miközben a múzeum munkatársai a nyilvánvalóbb kincsek, például a szobrok összerakásán dolgoztak. A tengervízből való eltávolításkor a szerkezetet nem kezelték, ami deformációs változásokat eredményezett.
1902. május 17-én Valerios Stais régész megállapította, hogy az egyik szikladarabban fogaskerék volt beágyazva. Kezdetben azt hitte, hogy ez egy csillagászati óra, de a legtöbb tudós prokronisztikusnak, túl bonyolultnak tartotta az eszközt ahhoz, hogy ugyanabban az időszakban készült volna, mint a többi felfedezett darab. Az objektum utáni nyomozást abbahagyták, mígnem 1951-ben Derek J. de Solla Price brit tudománytörténész és a Yale Egyetem professzora érdeklődni kezdett iránta. 1971-ben Price és Charalampos Karakalos görög atomfizikus röntgen- és gamma-felvételeket készített a 82 töredékről. Price 1974-ben egy 70 oldalas tanulmányt publikált az eredményeikről.
Két másik régészeti feltárás az Antiküthéra roncstelepen 2012-ben és 2015-ben művészeti tárgyakat és egy második hajót eredményezett, amely lehet, hogy kapcsolatban van azzal a kincseshajóval, amelyen a szerkezetet megtalálták. Találtak egy bronzkorongot is, amelyet egy bika képe díszített. A lemezen négy „fül” van, amelyekben lyukak vannak, és egyesek úgy gondolták, hogy az Antiküthérai szerkezet része lehetett, mint „fogaskerék”. Úgy tűnik, kevés bizonyíték van arra, hogy a szerkezet része volt; valószínűbb, hogy a korong bronzdísz volt egy bútordarabon.
Eredet
Az Antiküthérai szerkezetet általában az első ismert analóg számítógépnek nevezik. A szerkezet gyártásának minősége és összetettsége arra enged következtetni, hogy a hellenisztikus időszakban feltáratlan elődei is voltak. Építése a görög csillagászok által a Kr.e. 2. században kidolgozott csillagászati és matematikai elméletekre támaszkodott, és a becslések szerint a Kr.e. második század végén, vagy a Kr.e. első század elején készítették.
2008-ban az Antiküthérai szerkezeten végzett vizsgálat arra utalt, hogy a mechanizmus koncepciója a korinthoszi gyarmatokról származhatott, mivel a Metonikus spirálon szereplő naptárt Korinthoszból vagy annak valamelyik északnyugat-görögországi vagy szicíliai gyarmataként azonosították. Szirakúza Korinthosz gyarmata volt és Arkhimédész otthona, és az Antikythera Mechanism Research projekt 2008-ban azzal érvelt, hogy ez összefüggést jelenthet Arkhimédész iskolájával. 2017-ben bebizonyosodott, hogy a metonikus spirálon lévő naptár korinthoszi típusú, de nem lehet szirakúzai naptár. Egy másik elmélet szerint a Jacques Cousteau által a roncs helyén az 1970-es években talált érmék az eszköz építésének idejéből származnak, és feltételezi, hogy az ókori görög városból, Pergamonból származhattak, amely a Pergamoni Könyvtár otthona.
Az eszközt szállító hajón ródiai stílusú vázák is voltak, ami azt a feltételezést eredményezte, hogy a sztoikus filozófus, Posidonius által a görög szigeten alapított akadémián építették. Rodosz az ókorban forgalmas kereskedelmi kikötő volt, a csillagászat és a gépészet központja, Hipparkhosz csillagász otthona, aki Kr.e. 140 és Kr.e. 120 között tevékenykedett. A mechanizmus Hipparkhosz elméletét használja a Hold mozgására, ami felveti annak lehetőségét, hogy ő tervezte, vagy legalábbis dolgozott rajta. A közelmúltban azzal érveltek, hogy az Antiküthérai szerkezet parapegmáján a csillagászati események a 33,3–37,0 fokos északi szélességi körökben működnek a legjobban; Rodosz szigete a 35,85 és 36,50 északi szélesség között található.
2014-ben Carman és Evans egy új, körülbelül i.e. 200-as datálás mellett érvelt, mivel a Saros-számlapon az indulás dátumát a csillagászati holdhónapként azonosították, amely röviddel a Krisztus előtti 205. április 28-i újhold után kezdődött. Carman és Evans szerint a babiloni aritmetikai jóslati stílus sokkal jobban illeszkedik az eszköz prediktív modelljeihez, mint a hagyományos görög trigonometrikus stílus. Paul Iversen 2017-ben publikált tanulmánya szerint az eszköz prototípusa Rodoszról származik, de ezt a konkrét modellt egy északnyugat-görögországi Epirusból származó ügyfél számára módosították; Iversen azzal érvel, hogy valószínűleg nem korábban, mint egy generációval a hajótörés előtt építették, ezt az időpontot Jones is támogatta.
2014-ben és 2015-ben további merülésekre került sor, annak reményében, hogy még többet felfedeznek a szerkezetből. Egy ötéves vizsgálati program 2014-ben kezdődött és 2019 októberében ért véget, 2020 májusában pedig egy új ötéves vizsgálati program indult.
Leírás
Az eredeti szerkezet látszólag a Földközi-tengerből került ki, egyetlen darabként. Nem sokkal ezután három nagyobb darabra tört. Más apró darabok időközben letörtek a tisztítás és kezelés során, másokat pedig a tengerfenéken talált a Cousteau-expedíció. Előfordulhat, hogy más töredékek még mindig a raktárban vannak, kezdeti kinyerésük óta nem fedezték fel őket. Az F töredéket ilyen módon fedezték fel 2005-ben.
A 82 ismert töredék közül hét mechanikailag jelentős, és a szerkezet és a feliratok többségét tartalmazza. 16 kisebb rész is található, amelyek töredékes és hiányos feliratokat tartalmaznak.
A szerkezet fogaskerekei, mutatói és feltételezett fedőlemezei bronzból készülnek, 95% réz és 5% ón ötvözetében. Minden alkatrészt 1-2 mm vastagságú bronzlemezből vágtak.
Az egész készüléket eredetileg fakeretbe vagy dobozba csomagolták. A mentés idején még famaradványok voltak jelen, de idővel tönkrementek és a levegőben való kiszáradás miatt elvesztek. Ezért a mechanizmus radiokarbon kormeghatározása már nem lehetséges.
A szerkezet elejét és hátulját valószínűleg fém borítással védték, amikor nem használták. Ezeket a borítókat a szakirodalom általában ajtóként emlegeti, de korántsem bizonyított, hogy könyvszerű pántos borítók lettek volna, ugyanis zsanér nem maradt fenn. A levehető fedők nyilvánvalóbbak, mert praktikusabbak a használatuk. Az összes replikából kimaradtak.
A borítókon néhány feliratot találtak, amelyeket az elülső és a hátlapon talált számlapmaradványok lenyomataiként azonosítottak.
Mechanika
A szerkezet elülső oldalán egy fix gyűrűs számlap található, amely az ekliptikát ábrázolja, a tizenkét állatövi jegyet egyforma 30 fokos szektorok jelzik. Ez egybevágott azzal a babiloni szokással, hogy az ekliptika egy tizenketted részét minden csillagjegyhez egyformán hozzárendelték, annak ellenére, hogy a csillagkép határai változóak voltak. A számlapon kívül van egy másik gyűrű, amely forgatható, és a szót egyiptomi naptár hónapjaival és napjaival van jelölve, tizenkét hónap 30 nap plusz öt interkaláris nap. A hónapokat a görög ábécére átírt hónapok egyiptomi nevével jelölik. Az első feladat tehát az egyiptomi naptárgyűrű elforgatása az aktuális állatöv pontokhoz. Az egyiptomi naptár figyelmen kívül hagyta a szökőnapokat, így körülbelül 120 év alatt haladt előre egy teljes csillagjegyen.
A szerkezetet egy kis kézi hajtókar (jelenleg elveszett) elfordításával működtették, amely egy koronafogaskereken keresztül volt összekapcsolva a legnagyobb fogaskerékkel. Ez elmozdította a dátummutatót az elülső tárcsán, amely a megfelelő egyiptomi naptári napra lett beállítva. Az év nem választható, ezért ismerni kell az aktuálisan beállított évet, vagy a babilóniai efemerisz táblák hátoldalán a különböző naptári ciklusjelzők által jelzett ciklusokat megkeresni az év éppen beállított napjára vonatkozóan, mivel a legtöbb a naptári ciklusok nincsenek szinkronban az évvel. A hajtókar körülbelül 78 napig mozgatja a dátummutatót teljes fordulatszámonként, így egy adott nap leütése könnyen lehetséges lenne, ha a mechanizmus jó állapotban lenne. A kézi hajtókar elforgatása a mechanizmuson belüli összes egymásba kapcsolt fogaskerekek elfordulását is eredményezné, ami a Nap és a Hold helyzetének, a holdfázisnak, a fogyatkozásnak és a naptári ciklusoknak, valamint talán a bolygók elhelyezkedésének egyidejű kiszámítását eredményezné.
A kezelőnek tisztában kellett lennie a hátul lévő két nagy számlapon lévő spirális számlapmutatók helyzetével is. A mutatónak volt egy „követője”, amely nyomon követte a spirális bemetszéseket a fémben, mivel a tárcsák a mutató négy és öt teljes elforgatását tartalmazták. Amikor egy mutató elérte a végső hónap helyét a spirál mindkét végén, a mutató követőjét manuálisan át kellett mozgatni a spirál másik végére, mielőtt továbblépnénk.
Az Antiküthérai szerkezet a Nap, a Hold és feltehetően a Földről megfigyelhető bolygók mozgásának mozgómodellje volt, amelyeket több, egymással szinkronban mozgó mutatóval szimuláltak.
Rekonstrukciók
A korai részleges rekonstrukciót Allan Bromley és Frank Percival sydney-i óragyártó készítette, mielőtt Michael Wrighttal 1990-1993-ban tomográfiás röntgenfelvételt készített az Antiküthérai szerkezetről. Az eredeti szerkezet részletesebb röntgenelemzésének igénye a replikából fakadt, amely annak ellenére sem működött kellően zökkenőmentesen, hogy a hajtást a benne lévő gyorsabb nagy fogaskerékre helyezték át. De sokkal jobban futott, mint egy Derek de Solla Price replika. A 2002-ben elhunyt Bromley nem tudott részt venni a kutatás továbbfejlesztésében. Percival és Bromley másolata a Sydney-i Powerhouse Múzeumban található.
Michael Wright kezdettől fogva valódi modellekkel hasonlította össze kutatásait. A bolygók mozgását bemutató részt is hozzáfűzött, amelyhez nem találtak keréktöredékeket. Mindig oldalsó hajtókarral voltak ellátva a nehéz első fő hajtókeréken. Legújabb modellje a későbbi kutatók (különösen az angol Tony Freeth) meglátásait is magában foglalja.
Tony Freeth (Antikythera Mechanism Research Project) csupán virtuálisan építette meg a rekonstrukcióját.
Vannak egyedi replikák, amelyek egyrészt arra törekszenek, hogy amennyire csak lehetséges, hasonlítsanak az eredetire, másrészt pedig csupán egy olyan mechanizmus, amelynek ugyanazokat a feladatokat kell ellátnia, mint az eredetinek.
Az Antiküthérai szerkezet modellje több múzeumban is megtalálható:
- az athéni Nemzeti Régészeti Múzeumban, Price megrendelésére és adományozására készült másolat,
- a kasseli csillagászati-fizikai kabinetben, megjelöléssel: Az Antiküthérai naptárkalkulátor,
- a müncheni Deutsches Museumban, a csillagászati tanszéken,
- a Musée International d’Horlogerie in La Chaux-de-Fonds, készítette: Ludwig Oechslin (kutatási állapot 2005/06).
Angol Orrery építő (bolygógépek gyártója) John Gleave az Antiküthérai szerkezetről jól működő sorozatát hozta forgalomba. Ez nagyjából megfelelt Wright első rekonstrukciójának, a hátoldalon lévő spirális kijelzők nélkül.
Az az Antiküthérai szerkezet előtt tisztelegve és promóciós céllal a genfi székhelyű óragyártó, a Hublot 2011 októberében a sanghaji Belles Montres vásáron bemutatta a modern dizájnnal rendelkező változatát.
