Антикитерский механизм: сенсация по частям – 1. Битва технологий

9 июня в Афинах состоялась скромная пресс-конференция, о которой сообщили все ведущие мировые СМИ. Ибо затронутая тема – не менее волнующая, чем поиск скрытых помещений в гробнице Тутанхамона. Участники международного проекта по изучению Антикитерского механизма (AMRP, The Antikythera Mechanism Research Project) отчитались об очередной порции открытий, сделанных за годы исследований одного из самых загадочных устройств древнего мира.

Пресс-конференция была приурочена к выходу научных статей AMRP в издании Almagest. "Вести.Наука" решили не давать срочную новость, а дождаться, ради более полной картины, окончания пятого сезона раскопок на месте крушения судна, затонувшего у берегов острова Антикитера в I веке до нашей эры.

Это была стратегическая ошибка: материала для публикации набралось так много, что пришлось его разделить на три части. Спойлер: исследование Антикитерского механизма, растянувшееся на 114 лет, похоже, близится к завершению. Почему? Об этом мы расскажем во второй части, а пока –

Предыстория. Несколько фактов, которых нет в Википедии

Сенсация 1900 года: возле греческого острова Антикитера в Эгейском море были случайно обнаружены останки древнего торгового судна. Ценный груз, затонувший вместе с кораблем, поначалу до смерти напугал ныряльщиков – "Там трупы! Разлагающиеся трупы!! ". Они не сразу сообразили, что лежащие на дне тела, головы, ноги и руки принадлежат статуям, бронзовым и мраморным.

Находка была слишком крупной и необычной, чтобы обойтись без вмешательства властей и ученых. Было принято знаменательное решение поднять со дна всё, что получится отыскать. Действительно знаменательное: с раскопок на месте крушения "Антикитерского корабля" начинается официальная история подводной археологии и, главное, современная история Антикитерского механизма.

Десятки статуй и их фрагментов, украшения, предметы мебели, роскошная стеклянная посуда, сосуды для вина и масла – на то, чтобы поднять со дна почти четыре сотни предметов, ушло два года. Подводными раскопками руководил Валериос Стаис, директор Афинского национального археологического музея. С тех пор в этом музее хранится основная часть артефактов, которые были – или будут – найдены на месте крушения "Антикитерского корабля".

Греки утверждают, что за всю историю существования подводной археологии не было найдено ничего, что могло бы сравниться – по количеству, разнообразию и исторической ценности – с той первой случайной находкой в 1900 году. Греки, пожалуй, правы: артефакты с "Антикитерского корабля" занимают несколько залов на ежегодных выставках в Афинском археологическом музее, а возобновившиеся в 2012 году раскопки каждый сезон приносят новый "улов" — на дне, как выяснилось, еще много осталось.

На фоне всего этого великолепия бесформенные, изуродованные коррозией куски металла, извлеченные со дна вместе с очевидно ценными предметами, поначалу никого не заинтересовали. Лишь в 1902 году Валериос Стаис "поскоблил" один из крупных фрагментов и обнаружил нечто, похожее на бронзовую деталь какого-то механизма. Шестеренку? Циферблат? Но ведь первые механизмы с использованием зубчатой передачи – часы – изобрели в Европе только в XIV веке? Как эта средневековая технология могла оказаться на корабле, затонувшем еще до начала нашей эры? Каким целям служило загадочное устройство, разбившееся на уродливые детали?

В этот момент "археологический мусор" превратился в одну из самых ценных археологических находок в мире. Невзрачные останки древнего механизма стали сенсацией – возможно, самой медленной, вялотекущей, постепенной и дозированной сенсацией в истории. Антикитерский механизм изучают уже 114 лет, результаты исследований обновляются по мере развития технологий, свои выводы ученые сообщают аккуратными порциями. Статус на 2016 год: "точное назначение Антикитерского механизма до сих пор неизвестно, однако открытия последних лет позволяют сделать обоснованные предположения на этот счет".

Пожалуй, только в наше время ученые осознали подлинную ценность Антикитерского механизма – они начали лучше его понимать. "В этих маленьких, изъеденных коррозией бронзовых фрагментах заключен такой объем знаний, что его хватило бы на кучу книг о научных и технологических достижениях древности, а также о том, как эти знания распространялись и взаимодействовали с культурной средой своего времени. Антикитерский механизм, несомненно, самый информационно насыщенный артефакт из всех, когда-либо найденных археологами", – считает Александр Джонс (Alexander Jones), профессор Нью-Йоркского университета, специалист по истории точных наук и один из ведущих исследователей проекта AMRP.

К любым устройствам, по древней традиции, должна прилагаться инструкция от производителя. В 1902 году, при первом внимательном осмотре, Валериос Стаис заметил на одном из фрагментов крохотные буквы. Первыми прочитанными словами были Αφροδίτη ("Афродита", так греки называли планету Венера) и Ηλίου ακτίνα ("солнечный луч"). Сразу возникло предположение, что Антикитерский механизм как-то связан с астрономией. Но почему первые обнаруженные надписи были выполнены зеркально, справа налево, – этого Стаис объяснить не мог. Ответ нашелся через несколько лет исследований: эта часть текста была не оригиналом, а "негативом", отпечатком надписи с другой детали. Буквы отпечатались на толстом слое морских отложений, покрывающих все фрагменты механизма. Оригинальная деталь, возможно, до сих пор покоится на дне Эгейского моря у берегов Антикитеры.

Со временем ученые нашли причину плохой сохранности металла: детали механизма были изготовлены из листов так называемой деформируемой бронзы, с низким содержанием олова. Такие бронзы выпускаются до сих пор, они пластичны и удобны в ручной механической обработке, но плохо переносят длительный контакт с морской водой. Зато бронзовые статуи, найденные на месте крушения, сохранились прекрасно – для их отливки применялся иной тип бронзы, литейный.

Корродированные детали Антикитерского механизма чрезвычайно хрупкие, сам механизм оказался многослойным, а технологий, позволяющих видеть сквозь такие физические помехи, долгое время не существовало. Тем не менее первым исследователям удалось расшифровать почти 600 знаков и символов, расположенных на видимых поверхностях. Прочитанное соответствовало первоначальной гипотезе, что механизм как-то связан с астрономией, и вселяло надежду, что инструкция к загадочному устройству все-таки существует.

Две войны и политические потрясения в Европе снизили научную активность практически до нуля. Детали механизма, как и другие ценные музейные артефакты, не раз переносили с места на место, часть хрупких фрагментов рассыпалась или потерялась – современные ученые смогли это определить, сравнивая нынешнее состояние деталей с довоенными фотографиями. И если утраченные детали можно виртуально восстановить, то фрагменты текста и содержащиеся в них подсказки исчезли навсегда.

Что можно увидеть вооруженным глазом

Вторую волну исследований запустил в начале 1950-х годов выдающийся физик и историк науки Дерек де Солла Прайс. Он вновь привлек внимание к сенсационному устройству, но только в 1971 году ему удалось добиться разрешения на изучение механизма с помощью рентгеновского аппарата. Так появились первые снимки сложнейших внутренностей древнего "девайса", озадачившие ученых на много лет вперед. Прайс также был первым, кто попытался восстановить изначальный облик и астрономические функции механизма. В наши дни предложенная Прайсом модель считается ошибочной, но свою миссию он выполнил: технологию древности начали целенаправленно изучать с помощью постоянно развивающихся технологий современности.

В настоящее время существует множество вариантов реконструкции Антикитерского механизма, но наиболее достоверной считается модель, предложенная инженером-механиком Майклом Райтом (Michael Wright). Райт оказался настоящим провидцем (или просто очень хорошим инженером): еще в 1990-х он утверждал, что механизм сложнее, чем принято считать, и предсказал наличие в нем дополнительных деталей и функций. Правота Райта была блестяще подтверждена исследованиями последних лет.

Расшифровка надписей, однако, продвигалась медленно: к 1970-м количество опознанных знаков увеличилось с 600 до 923. Снимки, сделанные рентгеновским аппаратом, давали смазанную картину – металлические детали просматривались неплохо, но прочесть крохотные знаки на внутренних поверхностях было практически невозможно.

Технологии "доросли" до Антикитерского механизма только в XXI веке, когда изобретения вроде компьютерной томографии или цифровой обработки изображений стали общедоступными и начали применяться для нужд археологии. В 2005 году был создан AMRP, международный проект по изучению Антикитерского механизма. Физики, астрономы, инженеры, историки и археологи из разных стран объединили усилия, чтобы – без преувеличения – постичь тайны древних.

Почти сразу они столкнулись с проблемой отнюдь не научного свойства: разрешения от греческих музейщиков пришлось дожидаться целых пять лет. В 2005-м оно было получено, но хрупкие бесценные детали запрещено перевозить, так что ученым пришлось тащить в Афины восьмитонный Bladerunner, сверхмощный томограф для обнаружения микротрещин в турбинах (упрямство музейных работников и путешествия оборудования — частая практика при исследовании особо ценных артефактов, подобную историю мы недавно рассказывали в материале об исследовании кинжала Тутанхамона). Но результат оправдал все усилия и ожидания.

Астрофизик Майк Эдмундс (Mike Edmunds), один из руководителей AMRP, рассказывает о начальной стадии проекта со свойственной ему самоиронией: "Вообще-то мы просто собирались выяснить, как именно работал Антикитерский механизм. Эту задачу мы успешно выполнили. Однако до нас не сразу дошло, что технологии, которые мы использовали, еще и позволяют читать тексты на внутренних и внешних поверхностях механизма, и что у нас это получается гораздо лучше, чем при всех предыдущих попытках".

Основной метод исследования текстов – технология PTM (Polynomial Texture Mapping, полиномиальное картирование текстур), которая сейчас активно применяется, например, для чтения почти стершейся клинописи на вавилонских глиняных табличках. Выглядит это примерно так: объект фотографируется под разными углами падения света, а затем на основе двухмерных снимков программа воссоздает наиболее вероятное трехмерное изображение поверхности. К счастью, оборудование более-менее портативное.

Дело быстро сдвинулась с мертвой точки. Первый же год работы принес очередную сенсацию: обнаружились новые фрагменты механизма. И вовсе не на дне морском – место крушения "Антикитерского корабля" в 1950-х и 1970-х годах обследовал сам Жак-Ив Кусто, но его находки не добавили Антикитерскому механизму ничего нового. В 2005-м, перед началом основного исследования, ученые перепроверили то, что осталось после довоенной очистки и консервации деталей механизма. Из кучи "отходов" они выудили крохотные обломки металла и морских отложений. Первые исследователи словно предчувствовали будущее развитие технологий и не выбросили ничего, что было связано с Антикитерским механизмом.

Так количество фрагментов увеличилось до 82: семь крупных (они обозначаются латинскими буквами от A до G) и 75 мелких, пронумерованных от 1 до 75. Ценность мелких обломков в том, что на них тоже сохранились фрагменты текста – зачастую это лишь пара букв или цифр, но и они оказались чрезвычайно важны. На пятнадцати обломках был обнаружен тот же зеркальный текст, что и на первом фрагменте, изученном Стаисом, – то есть "негатив" с оригинальной детали, отпечатавшийся на окисленной поверхности. Исследователям пришлось складывать, по их собственному выражению, "двойную головоломку" из оригиналов и зеркальных отпечатков.

Уже через год после начала проекта количество найденных и расшифрованных знаков достигло 2160. По мере прочтения надписей исследователи все больше осознавали значимость текста для понимания предназначения механизма и заключенного в нем объема знаний. Надписи стали основным объектом изучения, а это сложный многоступенчатый процесс: обнаружить, обработать, расшифровать и поместить информацию в соответствующий исторический и научный контекст.

Прогресс в расшифровке знаков и их интерпретации – основная тема пресс-конференции AMRP, состоявшейся в начале июня. Сообщения ученых можно условно разделить на две неравные части: утверждения и обоснованные предположения. Утверждения касаются астрономических функций Антикитерского механизма – это, как ни странно, чуть ли не самая "простая" часть исследования: выше мы упоминали, что инженер Майкл Райт предсказал многие функции и особенности механизма задолго до начала проекта AMRP. Точные науки не обманешь.

Предположения касаются тех увлекательных вещей, которые больше всего интересуют журналистов и гуманитариев: кто и когда создал Антикитерский механизм? Куда и кому его везли на гигантском торговом судне, прозванном "Титаником древности"? Что обнаружили подводные археологи за пять сезонов раскопок на месте крушения "Антикитерского корабля"? На каком основании, впервые за 114 лет исследований, ученые предположили наличие у механизма астрологических функций? Что это – "древнейший в мире компьютер", как его любят называть журналисты, или простой "астрономический калькулятор"? А может, как теперь считают сами ученые, это "зеркало вселенной" и "путеводитель по галактике для философов"? И, в конце концов, есть ли у этой штуки инструкция?

На эти вопросы мы ответим во второй и третьей частях статьи: исследование Антикитерского механизма уже переросло сам механизм, превратившись в многосерийный исторический детектив.