«Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΩΝ»

 

                                            Εργασία του 

                                           Αντώνη Βασιλόπουλου

 

        Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ

Η ανακάλυψη του ναυαγίου των Αντικυθήρων από τους σφουγγαράδες της Σύμης το 1900, μεταξύ των άλλων αρχαιοτήτων, έφερε στο φως  έναν μηχανισμό αποτελούμενο από γρανάζια (δόντια). Ο μηχανισμός αυτός στάθηκε αφορμή να ανατραπούν όλα τα ιστορικά και επιστημονικά δεδομένα που είχαν διαμορφωθεί μέχρι πριν 1,5 αιώνα, τόσο ως προς το σκέλος της κατασκευής μηχανισμών από τους αρχαίους Έλληνες, όσο και ως προς την αποτύπωση των μαθηματικών και αστρονομικών θεωριών των κλασικών χρόνων και της ελληνιστικής εποχής σε εργαλεία απόδειξης των θεωριών αυτών, όπως θα δούμε στη συνέχεια της εργασίας.

          Ο συγκεκριμένος μηχανισμός βρέθηκε σε Ρωμαϊκό πλοίο το οποίο μετέφερε γλυπτά και άλλα σπουδαία Ελληνικά έργα τέχνης στην Ιταλία. Πρόκειται για τον αρχαιότερο σωζόμενο μηχανισμό με γρανάζια ο οποίος είναι φτιαγμένος από μπρούτζο έχει ύψος περίπου 30 εκατοστά και ήταν «μονταρισμένος» μέσα σ΄ ένα ξύλινο περίβλημα.

          Τα θραύσματά του προσέγγισαν το ενδιαφέρον πολλών ερευνητών οι οποίοι από νωρίς αντιλήφθηκαν τη σχέση του με την αστρονομία. Μόλις πριν λίγα χρόνια και χάρη στην εξέλιξη της τεχνολογίας, τα σύγχρονα εργαλεία σάρωσης ανέδειξαν μια σειρά αλληλένδετων γραναζιών τα οποία σε συνδυασμό με τις φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης έκαναν δυνατή την  ανάλυση επιγραφών στα θραύσματα του μηχανισμού. Οι επιστήμονες συνέκριναν τους αριθμούς που αναγράφονται στα θραύσματα με τον αριθμό των δοντιών των γραναζιών και τη διάταξή τους και εφάρμοσαν αυτές τις μετρήσεις στους γνωστούς από την αρχαιότητα αστρονομικούς κύκλους.

          Ο μηχανισμός, όπως προαναφέραμε, είναι τοποθετημένος μέσα σε ένα ορθογώνιο πλαίσιο και απεικονίζει δεδομένα και από τις δυο πλευρές του. Στην μπροστινή όψη μια κυκλική κλίμακα δείχνει τις 365 μέρες του έτους σύμφωνα με το Αιγυπτιακό ηλιακό ημερολόγιο. Στο εσωτερικό της μια δεύτερη κλίμακα εμφανίζει τα 12 σύμβολα του ζωδιακού κύκλου.

          «Ο μηχανισμός είχε ένα δίσκο εισόδου, ο οποίος περιστρέφονταν με χειροκίνητη λαβή (στρόφαλο). Η περιστροφή της λαβής μετέδιδε την κίνηση ταυτόχρονα σε όλους τους δείκτες μέσω των γραναζιών και των αξόνων που τους συνέδεαν».[1] Στο μπροστινό μέρος οι δύο δείκτες για τον ήλιο και τη σελήνη τοποθετούνται σύμφωνα με την ακριβή θέση τους για κάθε ημέρα του χρόνου, ενώ μια μικρή περιστρεφόμενη σφαίρα δείχνει και τη φάση της σελήνης.

 

  

 

Για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια, ανεξάρτητα από τη μέρα και το έτος, στο πίσω μέρος του μηχανισμού απεικονίζεται μια σπειροειδής κλίμακα με τον Μετωνικό Κύκλο, ο οποίος συνταιριάζει τους σεληνιακούς και τους ηλιακούς κύκλους σε μια περίοδο 19 ετών που αντιστοιχεί σε 235 σεληνιακούς μήνες.


 

Φωτο: Αναπαράσταση του Μηχανισμού των Αντικυθήρων

 

«Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα των αρχαίων ημερολογίων ήταν η σύγκλιση του σεληνιακού μήνα και του ηλιακού έτους, καθώς 12 συνοδικοί μήνες υπολείπονταν του ηλιακού έτους κατά 11 ημέρες».[2] Μια ικανοποιητική λύση έδωσαν οι Βαβυλώνιοι οι οποίοι υπολόγισαν ότι 235 σεληνιακοί μήνες διαρκούν 19 ηλιακά έτη. Η πρόβλεψη αυτή είναι ακριβής και υπεύθυνος για την γνώση στην αρχαία Ελλάδα θεωρείται ο Μέτων ο οποίος υπολόγισε ότι στους 235 σεληνιακούς μήνες αν προστεθούν τα 19 ηλιακά έτη μας δίνουν 254 αστρικούς μήνες. Συνεπώς ένας πλήρης Μετωνικός Κύκλος αποτελείται από 235 συνοδικούς και 253 αστρικούς μήνες. Και οι δυο αυτοί υπολογισμοί υπάρχουν στον μηχανισμό των Αντικυθήρων.

Στο κάτω μέρος μια ακόμα σπειροειδής κλίμακα δείχνει τις εκλείψεις του ήλιου και της σελήνης. Η λαβή κινούσε τον δείκτη μέχρι το σημείο της επόμενης έκλειψης σύμφωνα με τον Κύκλο του Σάρου. Επειδή όλα τα γρανάζια συνέπλεκαν, η ημερομηνία της έκλειψης εμφανιζόταν στην μπροστινή κλίμακα. «Μια έκλειψη του ήλιου και της σελήνης επαναλαμβάνεται σχεδόν όμοια κάθε 223 μήνες»[3] και αντιστοιχεί στον Κύκλο του Σάρου.

          Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων εκτιμάται ότι κατασκευάστηκε περίπου κατά τον δεύτερο π.Χ. αιώνα. Πρόκειται ουσιαστικά για ένα χειροκίνητο υπολογιστή «που ενσωματώνει τόσο τους γεωμετρικούς κύκλους των Ελλήνων, όσο και την αριθμητική ακρίβεια των Βαβυλωνίων»[4]  δείχνει με την ακρίβεια, των όσων γνώριζαν οι αρχαίοι, την κίνηση των άστρων, της σελήνης και του ήλιου, ενώ λειτουργούσε και σαν Ολυμπιακό ημερολόγιο, καθώς έδειχνε την πόλη στην οποία γίνονταν κάθε τέσσερα χρόνια τα Ολυμπιακά αγωνίσματα. «Ήταν συνεπώς εκτός των άλλων λειτουργιών του και μια αστρολογική και υπολογιστική μηχανή, η οποία έδινε τη θέση του ήλιου, της σελήνης στον ουρανό, τις πιθανές εκλείψεις τους και ίσως, τη θέση των πέντε γνωστών κατά την αρχαιότητα πλανητών».[5]

    ΟΙ ΕΠΙΡΡΟΕΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ

 

Από τα Ομηρικά χρόνια οι αρχαίοι έλληνες άρχισαν να παρατηρούν τα άστρα και την κίνησή τους εμπειρικά δίνοντας περισσότερο κοσμογονικές ερμηνείες, οι οποίες από το 5^ο και 4^ο π.Χ. αιώνα με τη λειτουργία της Ακαδημίας από τον Πλάτωνα και του Λυκείου από τον Αριστοτέλη, θα «αποτελέσουν τη βάση της θεωρητικής μαθηματικής αστρονομίας, σε αντίθεση με την εμπειρική φυσική αστρονομία των προσωκρατικών στοχαστών».[6]  Το αίτημα για την μεταλλαγή της αστρονομίας σε θεωρητική επιστήμη διατυπώθηκε από τον Πλάτωνα και έλαβε σάρκα και οστά από τους συνεργάτες του, τον Εύδοξο τον Κνίδιο, ο οποίος δημιούργησε το πρώτο γεωμετρικό μοντέλο για την ερμηνεία της κίνησης των πλανητών μέσω της θεωρίας των «ομόκεντρων σφαιρών». Είχε σταδιακά προηγηθεί η ένταξη των μαθηματικών, της γεωμετρίας και της φυσικής στην αστρική επιστήμη. «Η ένταξη της αστρονομίας στα μαθηματικά αποτελεί επιθυμητό βήμα για τους φιλοσόφους με Πυθαγόρειο-πλατωνικό προσανατολισμό. Είναι ο δρόμος που εξασφαλίζει σε μια επιστήμη με κατ εξοχήν ιερό αντικείμενο τη μοναδική εγκυρότητα της μαθηματικής προσέγγισης».[7]

Χαρακτηριστική είναι η θεωρία του Εύδοξου που περιλαμβάνει τη σφαιρική γη η οποία είναι ακίνητη και βρίσκεται στο κέντρο ενός συστήματος 27 ομόκεντρων σφαιρών που περιστρέφονται ομαλά γύρω από το κέντρο αυτό. «Από αυτές τις σφαίρες η εξωτερική φέρει τους απλανείς αστέρες, ενώ οι υπόλοιπες χρησιμεύουν για την περιγραφή της κίνησης του ήλιου, της σελήνης και των πέντε πλανητών (Ερμή, Αφροδίτη, Άρη, Δια, Κρόνο). Για τον κάθε πλανήτη χρειάζονται τέσσερις σφαίρες, ενώ για τον ήλιο και τη σελήνη από τρεις».[8]

Την δική του διάσταση ως προς τον όρο «κίνηση» έδωσε ο Αριστοτέλης ο οποίος διαχώρισε την κίνηση σε γήινη και αστρική. Η γήινη κίνηση των σωμάτων είναι ελεύθερη προς τον φυσικό τους χώρο, η δε αστρική υπόκειται στους «εξαναγκασμούς» της εξωτερικής επίδρασης κάποιας δύναμης και είναι περιορισμένη σε ομαλή κυκλική κίνηση, καθώς τα ουράνια σώματα αποτελούνται από αιθέρα και όχι από τα υπόλοιπα τέσσερα στοιχεία που χαρακτηρίζουν τα γήινα (γη, νερό, αέρας, φωτιά).

 

 Η κατασκευή του μηχανισμού και ο Αρχιμήδης

Ιδιαίτερη άνθηση σε όλες τις μορφές της είχε η επιστήμη κατά την Ελληνιστική περίοδο με μοχλό συγκέντρωσης όλων των γνώσεων την περίφημη βιβλιοθήκη (σχολή) της Αλεξάνδρειας . Χαρακτηριστικότεροι εκπρόσωποι της περιόδου είναι ο Απολλώνιος, ο Ευκλείδης, ο Ίππαρχος και ο Αρχιμήδης, όπου έδωσαν άλλη ώθηση στα μαθηματικά, τη γεωμετρία, τη φυσική και την αστρονομία.

Μέχρι την ανακάλυψη του μηχανισμού των Αντικυθήρων ήταν πολύ λίγες έως ελάχιστες οι γνώσεις μας αλλά και οι ανακαλύψεις μηχανικών κατασκευών στην αρχαία Ελλάδα. Δεν υπήρχε δε, καμία πληροφορία για κατασκευή οδοντωτών τροχών και τα γραπτά που εμφανίζονται και μιλούν για μηχανικές κατασκευές κατά την Ελληνιστική περίοδο, είναι πολύ μεταγενέστερα και κάνουν λόγο για τις προσπάθειες κάποιων να κατασκευάσουν μηχανικά μέρη, προκειμένου είτε να αποδείξουν θεωρίες, είτε για βιοποριστικούς λόγους.

Τέτοιες απόψεις άρχισαν να διατυπώνονται από σύγχρονους μελετητές για το Αρχιμήδη, στον οποίο αποδίδεται χωρίς να έχει επαληθευτεί, η κατασκευή του μηχανισμού των Αντικυθήρων γύρω στον 3^ο αιώνα π.Χ. Ο Πλούταρχος στο κείμενο με τίτλο «Βίος Μαρκέλλου», παραθέτοντας τις απόψεις «για τη σχέση του Αρχιμήδη με τη μηχανική, θίγει ταυτόχρονα και το θέμα του ρόλου και τη σημασία της μηχανικής στην ελληνική κοινωνία της εποχής (1^ος αιώνας μ.Χ.)».[9] Σύμφωνα με το κείμενο αυτό ο Αρχιμήδης πείστηκε από τον βασιλιά Ιέρωνα των Συρακουσών να στρέψει την τέχνη του από τις «αφηρημένες έννοιες» στα υλικά πράγματα προκειμένου να την κάνει κατανοητή. Έτσι φαίνεται να κατασκευάζει αμυντικές μηχανές πολιορκίας και μέσω των μηχανών αυτών ο βασιλιάς Ιέρωνας φαίνεται να αποκρούει το στόλο των Ρωμαίων το 212 π.Χ.

Ένα επιπλέον στοιχείο που «δείχνει» τον Αρχιμήδη ως τον κατασκευαστή του περίφημου μηχανισμού αποτελεί η θεωρία των επίκυκλων, η οποία παρουσιάστηκε κατά την περίοδο που ζούσε ο Αρχιμήδης και σύμφωνα με τον Κικέρων (75 π.Χ.), «κατάφερε να υπαγάγει αρκετές κινήσεις εντελώς ανόμοιες σε βραδύτητα και ταχύτητα στον έλεγχο μιας και μοναδικής περιστροφής της σφαίρας».[10] 

Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι υπάρχει καταγραφή από τον Βιτρούβιο (25 π. Χ.) για τη χρησιμοποίηση τροχίσκου γύρω στο 280 π.Χ., ο οποίος χρησιμοποιούνταν ως «εξάρτημα του υδραυλικού ρολογιού του Κτησίβιου», αλλά δεν βρέθηκε αντίστοιχη εφαρμογή στα μελλοντικά ρολόγια».[11]

 

 

Συμπεράσματα

Συμπερασματικά μπορούμε να συνάγουμε ότι:

 

• Η ανακάλυψη του μηχανισμού των Αντικυθήρων άλλαξε τη ροή της ιστορίας και των θεωριών ιστορικών και ερευνητών γύρω από την κατασκευή μηχανών στην Αρχαία Ελλάδα.
• Ο συγκεκριμένος οδοντωτός μηχανισμός ήταν ένας υπολογιστής-ρολόι που μετρούσε με βάση τον Βαβυλώνιο αστρονομικό κώδικα και την ακριβής ελληνική γεωμετρία την περιφορά του ήλιου και της σελήνης γύρω από τη γη. Έδινε με ακρίβεια τις εκλείψεις, καθώς και την περιστροφή των 5 γνωστών πλανητών, ενώ ταυτόχρονα χρησιμοποιούνταν και ως Ολυμπιακό ημερολόγιο όπου έδειχνε την πόλη όπου θα διοργάνωνε τους αγώνες κάθε τέσσαρα χρόνια.
• Οι αρχαίοι έλληνες έφτασαν στην κατασκευή τέτοιου μηχανισμού κατά την Ελληνιστική περίοδο, όπου παρουσίασαν μεγάλη άνθηση τα μαθηματικά, η γεωμετρία και η φυσική, αφού είχαν προηγηθεί σε φιλοσοφικό επίπεδο αναζητήσεις και ερμηνείες από τον Πλάτωνα και τον Αριστοτέλη.
• Ο κατασκευαστής του μηχανισμού εικάζεται, χωρίς να αποδεικνύεται, ότι ήταν ο Αρχιμήδης. Και αυτό γιατί έζησε την επίμαχη περίοδο κατά την οποία έκανε την εμφάνισή του ο μηχανισμός, αφενός. Αφετέρου υπάρχουν μαρτυρίες ότι ήταν ο πρώτος έλληνας που κατασκεύασε οδοντωτούς μηχανισμούς κυρίως ως πολεμικές μηχανές.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Το ναυάγιο των Αντικυθήρων το πλοίο, οι θησαυροί, ο μηχανισμός ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012-2013
• ΕΑΠ, Ελληνική Φιλοσοφία & Επιστήμη: Από την Αρχαιότητα έως τον 20ό Αιώνα ΤΟΜΟΣ Β
• Derek De Solla Price «Γρανάζια από τους έλληνες» ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΕΧΝΙΚΟΥ ΜΟΥΣΕΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
• ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ ΤΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ «ΠΛΟΥΤΑΡΧΟΥ ΒΙΟΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΟΙ ΠΕΛΟΠΙΔΑΣ ΜΑΡΚΕΛΛΟΣ ΤΟΜΟΣ ΙΣΤ
• JO MARCHANT «Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΩΝ», ΤΡΑΥΛΟ
• ΒΑΣΙΛΗΣ ΚΑΛΦΑΣ «ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ» Εκδόσεις ΠΟΛΙΣ 2005

---

[1] «Το ναυάγιο των Αντικυθήρων», το πλοίο, οι θησαυροί, ο μηχανισμός, ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Ν. Καλτσάς, Ε. Βλαχογιάννη, Π. Μπούγια,  ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012-2013, σελ 260

[2] «Το ναυάγιο των Αντικυθήρων», το πλοίο, οι θησαυροί, ο μηχανισμός, ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Ν. Καλτσάς, Ε. Βλαχογιάννη, Π. Μπούγια,  ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012-2013, σελ 264

[3] Ο.π σελ 267

[4] Jo MARCHANT, «Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΩΝ», ΤΡΑΥΛΟΣ, σελ 288

[5] «Το ναυάγιο των Αντικυθήρων», το πλοίο, οι θησαυροί, ο μηχανισμός, ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Ν. Καλτσάς, Ε. Βλαχογιάννη, Π. Μπούγια,  ΕΘΝΙΚΟ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΥΣΕΙΟ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012-2013, σελ 260

[6] ΕΑΠ, Ελληνική φιλοσοφία & επιστήμη από την αρχαιότητα ως τον 20^ο αιώνα, τόμος Β΄ «Οι επιστήμες στην αρχαία Ελλάδα στο Βυζάντιο και στον νεότερο Ελληνισμό», σελ 111, Πάτρα 2000

[7] ΒΑΣΙΛΗΣ ΚΑΛΦΑΣ, ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ εκδόσεις ΠΟΛΙΣ Μάρτιος 2005 σελ191

[8]  ΕΑΠ, Ελληνική φιλοσοφία & επιστήμη από την αρχαιότητα ως τον 20^ο αιώνα, τόμος Β΄ «Οι επιστήμες στην αρχαία Ελλάδα στο Βυζάντιο και στον νεότερο Ελληνισμό», σελ 120

[9] Ο. παραπάνω σελ 205

[10] Jo MARCHANT, «Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΩΝ», ΤΡΑΥΛΟΣ, σελ 301

[11] Derek De Solla Price «Γρανάζια από τους Ελληνες», σελ 40 ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΕΧΝΙΤΟΥ ΜΟΥΣΕΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ 1974
 
 
 Εργασία (Μάρτιος 2014) :
Του Αντώνη Βασιλόπουλου - ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ &  ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΩΣ ΤΟΝ 20^Ο ΑΙΩΝΑ -

 
     Δείτε επίσης  σε βίντεο ένα λειτουργικό αντίγραφο του υπολογιστή, φτιαγμένο από 1500 εξειδικευμένα κομμάτια και 110 γρανάζια Lego (!), από τον μηχανικό και σχεδιαστή της Apple, Άντριου Κάρολ: