Антикитерский механизм. Самое загадочное изобретение Античности - Джо Мерчант

Все необходимые скорости и размеры циклов и эпициклов могут быть выведены из прямых наблюдений за движением планет по небосводу. Птолемей, работавший в Александрии во II в., вывел соответствующие математические уравнения. Но и до него другие древнегреческие астрономы мыслили в сходном направлении, хотя их записи не сохранились.

Так могла ли в Антикитерском механизме для моделирования движения всех или некоторых планет использоваться эпициклическая передача? Надписи, которые Прайс первоначально отметил (но пренебрег ими) в «Передаточных механизмах греков», указывали в этом направлении: в них прямо упоминалась Венера, а также несколько «стационарных позиций» – моментов, когда планеты останавливаются и начинают двигаться в обратном направлении. Но это не все. Райт заметил, что выступ на большом колесе с четырьмя спицами представлял собой прочную квадратную трубку, прикрепленную к металлической пластине позади нее. Прямоугольная форма предполагала, что на нее насаживалось какое-то колесо с квадратным отверстием, не позволявшим ему проворачиваться вокруг центральной трубки. Именно этого и можно было ожидать, если предположить наличие эпициклической передачи на большом колесе – фиксированное колесо в центре, поворачиваясь, приводило в движение эпициклические шестерни. Это объясняет также и размер колеса с четырьмя спицами – оно должно было быть большим, потому что к нему крепились другие зубчатые колеса.

Колесо с четырьмя спицами вращалось со скоростью движения Солнца вокруг Земли. Таким образом оно могло нести на себе шестерни, моделирующие движение двух внутренних планет – Венеры и Меркурия. Но древнегреческие астрономы считали все планеты одинаково важными. Райт был уверен, что, если создатель Антикитерского механизма смоделировал пути Меркурия и Венеры, он должен был включить в модель и другие планеты. Это было несколько сложнее, поскольку требовало отдельного колеса для каждой планеты, вращающегося с соответствующей скоростью, с эпициклами, вращающимися со скоростью Солнца. Однако с помощью таких же механических решений задача вполне могла быть выполнена. В 2001 г. Райт представил свою концепцию на конференции в Олимпии, показав на маленькой картонной модели, как могла работать планетарная передача.

Райт знал, что предположение о наличии такого большого количества зубчатых колес, от которых не осталось никакого следа, не бесспорно. И хотя предложенная им эпициклическая передача (передача, в которой у одних шестерней подвижные оси, а у других они жестко соединены со стойкой. – Прим. ред.) была не сложнее дифференциальной, предполагавшейся Прайсом, он был уверен, что столкнется с явными сомнениями относительно того, что древние греки были способны делать такие вещи. Это был шаг вперед по сравнению с простой моделью, отображающей движение тела вокруг Земли с постоянной скоростью, шаг, требовавший применения новейшей математической теории о вариациях в движении планет и переноса ее в механическое устройство. Поэтому Райт решил сделать то, что у него получалось лучше всего, – построить модель механизма, используя традиционные материалы и приемы, чтобы доказать, что это было под силу и древним грекам. Вернувшись из Олимпии, он подобрал несколько кусков металлолома, в том числе именную табличку с двери офиса и медную накладку от двери паба, и принялся строить свой Антикитерский механизм. К тому времени Райт снова был женат на понимающей его женщине по имени Энн, которая работала через улицу в Музее Виктории и Альберта, и устроил новую мастерскую в одной из комнат их временного дома в Хаммерсмите. Убрав из нее гору книг, он занял пол, все стены и полки инструментами, старинными металлическими устройствами – от копий древних астролябий до тромбонов.

К концу года Райт воссоздал переднюю часть механизма: зубчатые колеса, вычисляющие движение Солнца и Луны, а также эпициклические шестерни для Венеры и Меркурия. Теперь ему предстояло сконструировать отдельные диски для Марса, Сатурна и Юпитера. И он предположил, что, если в механизме были эпициклические передачи для планет, вероятно, такие же были и для Солнца и Луны.

При взгляде с Земли видимое движение каждого из этих тел происходит только по одной орбите – мы вращаемся вокруг Солнца, а Луна – вокруг нас. Но из своих наблюдений греки знали, что это еще не все – время от времени Солнце и Луна оказываются ближе друг к другу, а скорости их регулярно изменяются. Это связано с тем, что орбиты Земли и Луны, как и других планет, представляют собой не правильные окружности, но вытянутые эллипсы, смещенные относительно центра обращения. Например, Луна, двигаясь по своей орбите, временами приближается к нам (и в это время она кажется крупнее и движется по небу быстрее, чем обычно), а потом вновь отдаляется.

Предположить подобное греки никак не могли, ибо были слишком привержены идее о том, что небеса состоят из совершенных сфер и окружностей. Поэтому они объясняли эти изменения, сочетая различные окружности – как эпициклы, так и те, что назывались «эксцентрической» моделью. Она предполагала, что Луна и Солнце движутся вокруг Земли по идеальным окружностям, но центры их слегка смещены относительно Земли. Поэтому одна часть орбиты будет чуть ближе к нам, другая – чуть дальше. Поскольку упомянутые орбиты не слишком вытянуты, это достаточно хорошо работало как приближение к реальности. Райт добавил еще две эпициклические передачи в свою модель так, что стрелки на зодиакальной шкале включали изменяющееся движение Луны и Солнца. Солнечный эпицикл располагался на главном колесе так же, как эпициклы Венеры и Меркурия, а для эпицикла Луны требовалось собственное колесо. Он сохранил, однако, старый указатель Солнца, который просто двигался по кругу со средней скоростью светила, поскольку тот указывал дату на календарной шкале.

Все становилось на свои места. Эпициклическая передача вписалась в механизм столь естественно, что у Райта не осталось сомнений. Но пока он работал над отображением движения планет, задняя часть механизма, в которой Прайс предположил наличие дифференциальной передачи и сделал вывод о назначении шкал, оставалась загадкой.

И тут Райт узнал, что у него есть конкуренты.

Кинорежиссер Тони Фрит, живший в Илинге, в западной части Лондона, активно пытался убедить афинский Национальный археологический музей разрешить ему еще раз отснять Антикитерский механизм, используя новейшую технологию рентгеновской съемки. Фрит работал вместе с Майком Эдмундсом, астрономом из Кардиффского университета, и группой уважаемых греческих ученых.

Райт прежде пересекался с Эдмундсом. Джудит Филд и Эдмундс вместе учились в Кембриджском университете, и однажды он позвонил ей. Эдмундс спрашивал ее об Антикитерском механизме, и она дала ему номер Райта.

«Если он позвонит, ты должен рассказать ему все, что знаешь, – сказала он Райту. – Он серьезный астроном, профессор! Постарайся дать ему подробный ответ».

Поэтому, когда Эдмундс позвонил, Райт долго говорил с ним, рассказал о проблемах, которые он увидел в реконструкции Прайса, о том, как механизм мог отображать движения планет, и о том, что он считает необходимым сделать дальше. Эдмундс, в свою очередь, рассказал Райту, что его аспирант Филип Морган участвует в проекте по поискам нового подхода к механизму и что по его итогам они планируют опубликовать результаты.