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アンティキティラのメカニズム:星をマッピングした古代ギリシャのコンピューター

電子機器が小型化されるずっと前の時代に、太陽、月、惑星が非常に加速された速度で周回する宇宙の動画を表示する靴箱のサイズと形状のポータブル マシンを想像してみてください。ノブを数回ひねると、将来または過去の選択された日付の空のどこにあるのかがわかります。ファンタジーの話のように聞こえますが、神秘的なアンティキティラの機械は、これらの装置が 2,000 年以上前に実際に構築されていたことを示しています。

このような精巧な装置は、約 2,100 年以上前に東地中海のどこかにあるギリシャのワークショップで作られていました。そのうちの 1 つは不運な事故に遭いました — いずれにせよ、その所有者にとっては幸運なことですが、その粉々 になった残骸から、古代ギリシャの科学とその公的な顔について多くのことを学ぶことができるので、私たちにとっては幸運です.

事故は紀元前 60 年頃、クレタ島とペロポネソス半島の間の海峡にあるアンティキティラ島沖で発生しました。エーゲ海から西地中海の目的地に向かう途中で、ブロンズや大理石の彫像やその他の豪華な物を積んだ船が激しく破壊されました。 .

ギリシャの海綿潜水士のチームが 1900 年に難破船を発見し、翌年、ギリシャ政府の監督下で可能な限りの救助を行いました。ダイバーが最後に持ち出したアイテムの中には、腐食したブロンズの明らかに特徴のない破片がいくつかあり、合計で 1 キログラムにも満たず、沈没船からの他の正体不明の金属片と一緒に何ヶ月も放置されていました。アテネの考古学博物館で、たまたま博物館を訪れた人が歯付きの歯車に気づき、ギリシャ文字が刻まれていることに気づきました。

古代ギリシア・ローマ時代の同等の装置はこれまで明らかにされておらず、しばらくの間、それがどのような楽器であるかについて激しい議論がありました。断片の 1 つにかろうじて読める程度の 1 つか 2 つの単語が刻まれていることから、天文学との何らかの関連性が示唆されましたが、それ以上に、それを調べた考古学者や他の学者は、その性質と目的、あるいはそれが航海道具なのか船の貨物の一部なのかについて意見が一致しませんでした。 .

ほとんど忘れ去られていたこの作品は、数年間展示ケースに置かれ、それ以上は博物館の倉庫に保管されていました。その後、1950 年代から 1970 年代にかけて、英米の科学史家デレク・デ・ソーラ・プライスは、それが独特の歴史的重要性を持つものに違いないことを認識し、アンティキティラ島のメカニズムを研究するための枠組みを確立しました。それ以来) それは、私たちが所有するギリシャの技術と科学の最も複雑で情報豊富な人工物であることが徐々に明らかになりました.

プライスは、破片が損傷し、不完全であるにも関わらず、ほとんどの機械部品を元の配置のまま保存していることに気付きました。外部と内部の仕組みの両方。

ここまでで、アンティキティラの機械は、無傷の状態では、木製の上面、底面、および側面を備えた箱であり、前面と背面に青銅のプレートが取り付けられていることが明らかになりました。これらのプレートにはいくつかのダイヤルがあり、ダイヤルのポインターは時間サイクルと定期的に繰り返される天文現象を示していました。すべては、時間の経過を表す、ボックスの側面にある回転シャフトを介した入力モーションによって駆動されました。

しかし、多くのコンポーネントが内部に隠されているため 破片、X線撮影は再建のプロジェクトを完了するために不可欠です.ギリシャの物理学者であるハラランボス・カラカロスの協力を得て、プライスは主要な破片の X 線写真を取得し、それに基づいて、各文字盤が何を表示し、どの歯車システムがそのポインターを駆動したかを解明しようとしました.

アンティキティラ島の機械についての現在の理解は、1990 年代のマイケル T. ライトとアラン ブロムリーによる調査とデータ収集のキャンペーン、および 2005 年のアンティキティラ島の機械研究プロジェクト (AMRP) のおかげで、プライスの理解よりもはるかに完全で安全です。 ライトそして Bromley は、X 線 X 線写真から破片の内部に関する 3 次元情報を抽出する方法を発見しました。一方、AMRP は、高解像度 X 線コンピューター断層撮影と反射率変換画像 (RTI) を取得しました。

新しいデータは、歯車、文字盤、およびその他の物理的特徴、ならびに文字盤上およびその周囲に刻まれたテキストのはるかに優れた画像を生成しました。これらの資料は、現在、天文学、数学、宇宙の歴史など、さまざまな分野の研究者によって利用されています。プライスの再構築を修正し、完成させるために、科学と古典。

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では、アンティキティラの機械とは何だったのでしょうか?それについて考える 1 つの方法は、素人のための天文学への一種の動的な視覚的ガイドとして、つまり天文学、つまり紀元前 100 年頃にギリシャの知識人がそれを理解したであろうものとしてです。

背面には、らせん状のスロットとスロットに沿ったピンで終わる可変半径ポインターを備えた 2 つの大きな文字盤がありました。これらのらせんは、文字盤の目盛りを広げて、それに沿って多くの情報を刻むためのスペースを作る方法でした.

たとえば、上部のらせんは 5 回転し、スロットの外側に沿って走るスケールは 235 のセルに分割され、それぞれのセルは必要なテキストを入れるのに十分な大きさです。文字盤の周期で指針を1周させるのではなく、針を5周させるように歯車機構を工夫し、ピンがスロットの端に達したら、オペレータが最初に戻さなければならないという仕組みになっていました。

この文字盤は、エピロスと呼ばれるギリシャ北西部の都市の 1 つとして識別可能な特定の地域で使用されるカレンダーを表していました。古代ギリシャ人には多くの地域のカレンダーがありましたが、すべての月が月の満ち欠けとほぼ一致しているという共通点がありました。年は 12 か月からなる場合もあれば、13 か月からなる場合もあったため、特定の月が常にほぼ同じ季節に収まっていました。

紀元前 5 世紀のアテネの天文学者メトン (Meton of Athens) は、19 年サイクル (古代バビロニアと中国でも知られていました) の繰り返しを提案し、11 年は 12 か月、8 年は 13 年で、合計 235 でした。このサイクルの各月と年がどこで始まり、どこで終わり、どの月が 29 日か 30 日かを示すメカニズムである「Metonic Dial」。この地元の実用的な天文学の表示を補完するために、らせん状に挿入された小さな文字盤は、ギリシャ世界全体で栄誉を与えられたオリンピックなどのスポーツ フェスティバルを規制する 4 年周期の年数を数えます。

背面の上部のらせんが、社会的に重要な太陽と月のサイクルを表している場合、下部のらせんのサイクルは、地域や人々に影響を与える出来事を予測できる兆候であると広く信じられていた太陽と月を含む壮大な現象を支配していました、つまり日食です。

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何世紀にもわたって、ギリシャの天文学者は、月食は月が地球の影に入ることによって引き起こされ、日食は月の影が地球に落ちることによって引き起こされると説明していましたが、メカニズムはこれらの光学的条件を示そうとはしませんでした。日食を可能にする条件は、約 223 太陰月 (現在サロスと呼ばれる期間) の後に繰り返されます。したがって、「サロス ダイアル」の目盛りは 223 のセルに分割され、その一部には、指定された月に月食または日食、またはその両方が発生する可能性があるという非常に省略された記述が含まれていました。空のセルは、日食のない月を意味していました。

裏側から表側に目を向けると、観客は時間のサイクルから動いている宇宙論へと連れて行かれたことでしょう。単一のフロント ダイヤルは、天体のシステムに関する 2 つの視点を組み合わせ、太陽、月、および惑星が、黄道帯を表すスケールに沿って 360 度に分割されたポインターによって、任意の日付のどこにあるように見えるかを示します。外から見たような宇宙の簡略化された断面図を提供します。

宇宙論は地球中心であり、地球は一連の入れ子になった球形の殻に囲まれており、距離が長くなる順に、月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星、星々に属しています。文字盤上では、これらは彫刻された同心円の間のリング状の空間として描かれているようであり、天体自体はポインターへの小さな球状の付属物として描かれており、それぞれが特徴的な素材と色を持っています.

黄道帯を通過する天体の見かけの動きは速度が異なり、(惑星の場合) 周期的に方向が反転します。不均一な動きの効果を再現するには、スロット付きアームまたはギアのミシン目で前後にスライドしながら、回転ギアに取り付けられたピンを含む、機械的に必要な特別なデバイスが必要です。このような月用のピンとスロットのデバイスは、最大の断片で生き残っていますが、惑星用の歯車機構はほとんどまたは完全に失われています.

科学の複雑さを視覚化するためにハイエンドの技術と金属加工を採用したアンティキティラの機械のような器具は、おそらくグレコローマン世界では珍しいものであり、ほとんどの場合、機能を停止して不要になったときに金属をリサイクルしていたでしょう。太古の災難によって救われた、これを持っていることは幸運です。


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