Η αστροφυσική βελτιώνει την κατανόηση του Μηχανισμού των Αντικυθήρων

Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων στον κόσμο έχουν ρίξει νέο φως στη λειτουργία του παλαιότερου γνωστού αναλογικού υπολογιστή.

Οι αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης χρησιμοποίησαν τεχνικές στατιστικής μοντελοποίησης που αναπτύχθηκαν για να αναλύσουν τα βαρυτικά κύματα για να καθορίσουν τον πιθανό αριθμό οπών σε έναν από τους σπασμένους δακτυλίους του Μηχανισμού των Αντικυθήρων.

Τα αποτελέσματα παρέχουν νέα στοιχεία ότι ένα από τα στοιχεία του μηχανισμού των Αντικυθήρων πιθανότατα χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση του ελληνικού σεληνιακού έτους. Προσφέρουν επίσης μια νέα προοπτική για την αξιοσημείωτη τεχνολογική δεξιοτεχνία που είχαν οι αρχαίοι Έλληνες.

Ο μηχανισμός ανακαλύφθηκε το 1901 από δύτες που εξερευνούσαν ένα βυθισμένο ναυάγιο κοντά στο νησί των Αντικυθήρων του Αιγαίου. Αν και ο μηχανισμός μεγέθους κουτιού παπουτσιού είχε σπάσει σε θραύσματα και είχε διαβρωθεί, σύντομα έγινε φανερό ότι περιείχε μια περίπλοκη σειρά γραναζιών με ασυνήθιστα περίπλοκα εργαλεία.

Δεκαετίες που ακολούθησαν έρευνες και αναλύσεις έδειξαν ότι ο μηχανισμός χρονολογείται από τον 2ο αιώνα π.Χ. και λειτουργούσε ως ένα είδος χειροκίνητου μηχανικού υπολογιστή. Οι εξωτερικοί επιλογείς που συνδέονται με τα εσωτερικά γρανάζια επέτρεπαν στους χρήστες να προβλέψουν τις εκλείψεις και να υπολογίσουν τις αστρονομικές θέσεις των πλανητών σε μια δεδομένη ημερομηνία με ακρίβεια που δεν συγκρίνεται με οποιαδήποτε άλλη γνωστή σύγχρονη συσκευή.

Το 2020, νέες εικόνες ακτίνων Χ ενός από τους δακτυλίους του μηχανισμού, γνωστού ως ημερολογιακός δακτύλιος, αποκάλυψαν νέες λεπτομέρειες οπών σε τακτά χρονικά διαστήματα που βρέθηκαν κάτω από τον δακτύλιο. Ωστόσο, καθώς το δαχτυλίδι ήταν σπασμένο και ημιτελές, δεν ήταν σαφές πόσες τρύπες είχε αρχικά. Η αρχική ανάλυση από τον ερευνητή των Αντικυθήρων Chris Budiselic και τους συναδέλφους του έδειξε ότι ήταν πιθανώς κάποια χρονιά μεταξύ 347 και 367.

Οι νέες τεχνικές

Τώρα, σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Horological Journal, οι ερευνητές της Γλασκώβης περιγράφουν πώς χρησιμοποίησαν δύο τεχνικές στατιστικής ανάλυσης για να αποκαλύψουν νέες λεπτομέρειες σχετικά με τον δακτύλιο του ημερολογίου. Δείχνουν ότι είναι πολύ πιο πιθανό ο δακτύλιος να είχε 354 τρύπες, που αντιστοιχούν στο σεληνιακό ημερολόγιο, παρά 365 τρύπες, που θα ακολουθούσαν το αιγυπτιακό ημερολόγιο. Η ανάλυση δείχνει επίσης ότι οι 354 τρύπες είναι εκατοντάδες φορές πιο πιθανό από ένα δαχτυλίδι 360 οπών, κάτι που προηγούμενες έρευνες είχαν προτείνει ως πιθανή μέτρηση.

Ο καθηγητής Woan χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται Bayesian ανάλυση, η οποία χρησιμοποιεί την πιθανότητα για να ποσοτικοποιήσει την αβεβαιότητα με βάση ελλιπή δεδομένα, για να υπολογίσει τον πιθανό αριθμό οπών στον μηχανισμό χρησιμοποιώντας τις θέσεις των σωζόμενων οπών και την τοποθέτηση των έξι σωζόμενων θραυσμάτων δακτυλίου. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ισχυρές ενδείξεις ότι ο ημερολογιακός δακτύλιος του μηχανισμού περιείχε 354 ή 355 τρύπες.

Την ίδια στιγμή, ένας από τους συναδέλφους του καθηγητή Woan στο Ινστιτούτο Βαρυτικών Ερευνών του Πανεπιστημίου, ο Δρ Joseph Bayley, προσάρμοσε τις τεχνικές που χρησιμοποίησε η ερευνητική του ομάδα για να αναλύσει τα σήματα που συλλαμβάνονται από τους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων LIGO, που μετρούν μικρούς κυματισμούς στο χωροχρόνο, που προκαλούνται από τεράστια αστρονομικά γεγονότα όπως η σύγκρουση μαύρων τρυπών, καθώς περνούν από τη Γη, για να εξετάσουν τον ημερολογιακό δακτύλιο.

Οι μέθοδοι που χρησιμοποίησαν οι Woan και Bayley παρείχαν ένα πλήρες πιθανολογικό σύνολο αποτελεσμάτων, το οποίο και πάλι πρότεινε ότι ο δακτύλιος περιείχε πιθανώς 354 ή 355 τρύπες σε έναν κύκλο ακτίνας 77,1 mm, με αβεβαιότητα περίπου 1/3 mm. Αποκαλύπτει επίσης ότι οι τρύπες τοποθετήθηκαν με εξαιρετική ακρίβεια, με μέση ακτινική διακύμανση μόλις 0,028 mm μεταξύ κάθε οπής.

Ο Bayley, ένας από τους συγγραφείς της εργασίας και επιστημονικός συνεργάτης στη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας, δήλωσε: «Προηγούμενες μελέτες είχαν υποδείξει ότι ο δακτύλιος του ημερολογίου ήταν πιθανό να ακολουθούσε το σεληνιακό ημερολόγιο, αλλά οι διπλές τεχνικές που εφαρμόσαμε σε αυτήν την εργασία αυξάνουν σημαντικά την πιθανότητα να συνέβαινε αυτό.

Ο καθηγητής Woan πρόσθεσε: «Είναι μια σαφής συμμετρία ότι έχουμε προσαρμόσει τις τεχνικές που χρησιμοποιούμε για να μελετήσουμε το σύμπαν σήμερα για να κατανοήσουμε περισσότερα για έναν μηχανισμό που βοήθησε τους ανθρώπους να παρακολουθούν τους ουρανούς σχεδόν πριν από δύο χιλιετίες».