Анатолий Бернацкий – 100 великих технических достижений древности (страница 37)
А вскоре, точнее в 1902 году, тщательным исследованием находки занялся греческий археолог Валерио Стаис. И хотя с большим трудом, но он все же смог прочесть фрагменты надписей на циферблате механизма. Оказались, что это названия небесных тел и знаков зодиака. Возникло вполне разумное предположение, что перед учеными астрономический прибор. А чуть позже Стаис выяснил, что устройство было изготовлено около 80 года до н. э. Эту же дату подтвердил и радиохимический анализ.
Взгляд на андикитирскую загадку изменился в 1951 году. Именно начиная с этого времени профессор Йельского университета Дерек Прайс в течение 20 лет скрупулезно изучал предмет при помощи различных устройств и, в частности, рентгеновских лучей. В результате этих исследований профессор смог собрать сохранившиеся детали в одно целое и выяснить истинное назначение устройства.
Оказалось, что этот сложный механизм предназначался для вычисления солнечного и лунного календарей. Он предсказывал движение Солнца по зодиаку, фазы Луны, а также время восхода и захода обоих светил на протяжении года. Позже было доказано, что прибор позволял рассчитывать не только орбиты Солнца и Луны, но и орбиты всех известных в то время планет: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.
Конечно же, создание и сборка столь уникального прибора требовали сложных вычислений. Стало очевидным, что неизвестные античные мастера использовали в механизме дифференциальную передачу – устройство, которое было открыто европейцами лишь в XIX веке. Было также установлено, что некоторые детали прибора подвергались ремонту. Следовательно, механизм работал и им часто пользовались.
Но кем же был тот гений, который сконструировал этот шедевр инженерной мысли древности? Однозначного ответа на этот вопрос нет до настоящего времени. Впрочем, Дерек Прайс считает, что этот прибор сконструировал астроном и математик Гемину с острова Родос. Другие ученые полагают, что этот механизм был создан главой родосской стоической школы философом Посидонием. Для этой версии имеется довольно убедительное доказательство в лице Цицерона, восхвалявшего Посидония за создание инструмента, «который при каждом повороте показывает движение Солнца, Луны и пяти планет». Прибор настолько поразил Цицерона, что позже он заказал для себя такой же. Что это был за инструмент, можно лишь предполагать.
Однако в последнее время благодаря применению современных технических средств ученые сделали ряд новых открытий в исследовании андикитирской находки. Так, они установили наличие на шестеренках множества незамеченных ранее надписей. Среди них имеются и египетские календарные термины, записанные греческими буквами, и даже нечто похожее на инструкцию по применению. «Эти надписи объясняют, что должен вычислить прибор, если дернуть за определенный рычажок или нажать на соответствующую кнопку, – рассказывает руководитель проекта Майк Эдмундс, астроном из Кардиффского университета. – С их помощью мы надеемся понять, как люди Античности пользовались этим механизмом». После расшифровки надписей специалисты планируют вновь воссоздать загадочное устройство.
При этом Эдмундс полагает, что андикитирский механизм настолько сложен, что трудно поверить, что его изобрели «с нуля». Вероятно, должны были существовать более ранние модели подобных устройств. «К сожалению, нам не суждено раскрыть эту загадку, понять, как работал прибор, потому что часть его утрачена», – объясняет Майк Эдмундс.
Древний сейсмограф
Землетрясения! Для людей, проживающих в активных сейсмических зонах, это слово ассоциируется с многочисленными разрушениями и человеческими жертвами. Иначе говоря, землетрясение – это различные по силе подземные толчки и колебания земной поверхности, отражающие процесс геологического преобразования планеты.
И это явление имеет довольно широкое распространение. Так, ежегодно регистрируется более миллиона землетрясений. Причем увеличение количества пунктов наблюдений и совершенствование приборов для контроля сейсмических колебаний показывает, что каждое десятилетие становится больше землетрясений. Если в начале минувшего столетия фиксировалось примерно 40 землетрясений магнитудой 7 и выше баллов, то к XXI веку количество таких событий оценивалось приблизительно в 4000 случаев за десятилетие.
Но, как показывает мировая статистика, именно для Китая землетрясения всегда были тяжелейшими бедствиями. Исторические хроники подробно рассказывают об этих катастрофах, среди которых было немало поистине ужасных по своим последствиям. Например, великая катастрофа 2 февраля 1556 года унесла жизни более 800 тысяч китайцев. То есть, по сути, у китайцев были весьма веские причины изобрести сейсмограф. И они это сделали.
В начале II века н. э. придворный астроном и выдающийся картограф, математик, поэт, художник и изобретатель Чжан Хэн предложил императорскому двору уникальное устройство, которое он назвал «флюгер, предвещающий землетрясения». Чжан Хэн утверждал, что его прибор мог определять место землетрясения на расстоянии. Это и был сейсмограф.
Его механизм находился в бочковидном футляре. В верхней его части были установлены восемь голов драконов, в пастях которых размещались бронзовые шары. И когда начиналось землетрясение, шар из пасти дракона падал в открытый рот бронзовой лягушки, которая находилась внизу. Резкий звук от удара свидетельствовал о подземном толчке, происшедшем в месте, противоположном падению шара. Например, если шар выпал из пасти мифической рептилии с западной части прибора, значит, беды нужно было ждать на востоке…
В первое время придворные отнеслись с явным недоверием к изобретению Чжан Хэна. И только случай помог рассеять их скептицизм. А произошло следующее: «Однажды один из драконов уронил шар из пасти, хотя подземного толчка никто не почувствовал. Ученые в столице были удивлены этим. Однако через несколько дней прибыл гонец и привез вести о землетрясении в Лунси (это в 400 милях к северо-западу от столицы). После этого все признали волшебную силу механизма. И в обязанности служащих Управления по астрономии и летосчислению вменялась регистрация места землетрясения».
А все-таки как же работал древний сейсмограф? В большинстве старинных хроник отмечается, что внутри прибора находилась «центральная колонна, которая перемещалась по восьми направляющим пазам и управляла закрывающим и открывающим механизмом». И хотя в наше время исследователи называли различные варианты, но в целом они пришли к общему выводу, что «центральная колонна» – эта главный элемент механизма. И, скорее всего, она представляла собой подвижный маятник с тяжелой чашкой сверху, которая реагировала на ударные волны, распространявшиеся от очага землетрясения. Естественно, максимальные удары маятника приходились вдоль азимута на очаг землетрясения. По шарикам, обнаруживаемым в лягушках, определялось направление, откуда пришли волны землетрясения.
Кстати, древний китайский сейсмограф – это не только научное изобретение, но одновременно и философский, и художественный артефакт. Так, драконы и лягушки в его конструкции являются символом времени. Соответственно, драконы – это Инь, а лягушки – Ян. А взаимодействие между ними символизирует равновесие между «верхом» и «низом». Таким образом, Чжан Хэн не забыл в свое изобретение внести традиционные верования.
Несмотря на то что со времени изобретения Чжан Хэном сейсмографа прошли многие сотни лет, однако китайские и зарубежные специалисты, которые исследовали труды Чжан Хэна, смогли воссоздать его изобретение. А испытания подтвердили, что сейсмограф древнего китайца в состоянии зафиксировать землетрясение с точностью, которая почти не уступает современному оборудованию.
Так, в 1939 году Имамура Акитсуна из Токийского университета сделал модель, которая работала следующим образом: ударная волна, возникшая при подземном толчке, приводила в движение маятник, наклоняя его так, что острие в верхней части могло войти в любой из восьми пазов, окружавших модель. В них, в свою очередь, располагались скользящие устройства, ведущие в пасти драконов. Когда острие заходило в один из пазов, из него выталкивалось скользящее устройство, которое выпихивало шар из пасти дракона.
Первые часы
Время человек стал измерять давно – вероятно, на заре своей истории. Скорее всего, сначала в качестве своеобразных средств измерения времени служили природные явления, периодически повторявшиеся: например, времена года, сутки, подразделявшиеся на утро, день, полдень, вечер и ночь. Постепенно способы измерения времени совершенствовались. Так, люди стали подсчитывать количество прошедших суток. Для этих целей стали применять бечевки или ремешки с узелками или дощечки с зарубками. Делая такие метки, человек мог подсчитать количество минувших суток или суток до какого-либо ожидаемого события.
Именно смена дня и ночи, или сутки, издревле являлась единицей измерения сравнительно небольших интервалов времени. А приблизительно 4000 лет назад египтяне изобрели звездные часовые карты, пользуясь которыми можно было определить время ночью, наблюдая за подъемом звезд.