Di Tony Freeth - scientificamerican

Nel 1900 il subacqueo Elias Stadiatis, vestito con un casco di rame e ottone e una tuta di tela pesante, emerse dal mare tremando di paura e borbottando di un "mucchio di morti nudi". Era tra un gruppo di subacquei greci dell'isola di Symi nel Mediterraneo orientale che stavano cercando spugne naturali. Si erano riparati da una violenta tempesta vicino alla piccola isola di Antikythera, tra Creta e la Grecia continentale. Quando la tempesta si placò, si immersero alla ricerca di spugne e si imbatterono in un naufragio pieno di tesori greci - il relitto più significativo del mondo antico che fosse stato trovato fino a quel momento. Le "persone nude morte" erano sculture di marmo sparse sul fondo del mare, insieme a molti altri manufatti. Poco dopo, la loro scoperta ha provocato il primo grande scavo archeologico subacqueo della storia.

Un oggetto recuperato dal sito, un grumo delle dimensioni di un grande dizionario, inizialmente sfuggì all'attenzione in mezzo a reperti più eccitanti. Mesi dopo, però, al Museo Archeologico Nazionale di Atene, il grumo si è rotto, rivelando ruote dentate di precisione in bronzo delle dimensioni di una moneta. Secondo le conoscenze storiche dell'epoca, ingranaggi come questi non sarebbero dovuti comparire nell'antica Grecia, o in qualsiasi altra parte del mondo, fino a molti secoli dopo il naufragio. Il ritrovamento ha generato un'enorme controversia.

Il grumo è noto come il meccanismo di Antikythera, un oggetto straordinario che ha sconcertato storici e scienziati per più di 120 anni. Nel corso dei decenni la massa originale si è divisa in 82 frammenti, lasciando ai ricercatori un puzzle diabolicamente difficile da ricomporre. Il dispositivo sembra essere una macchina di calcolo astronomico con ingranaggi di immensa complessità. Oggi abbiamo una ragionevole comprensione di alcuni dei suoi meccanismi, ma ci sono ancora misteri irrisolti. Sappiamo che è vecchio almeno quanto il naufragio in cui è stato trovato, che è stato datato tra il 60 e il 70 a.C., ma altre prove suggeriscono che potrebbe essere stato fatto intorno al 200 a.C.

Nel marzo 2021 il mio gruppo all'University College di Londra, noto come UCL Antikythera Research Team, ha pubblicato una nuova analisi della macchina. Il team comprende me (matematico e regista); Adam Wojcik (scienziato dei materiali); Lindsay MacDonald (scienziato delle immagini); Myrto Georgakopoulou (archeometallurgista); e due studenti laureati, David Higgon (orologiaio) e Aris Dacanalis (fisico). Il nostro articolo propone una nuova spiegazione per l'ingranaggio sulla parte anteriore del meccanismo, dove le prove erano state precedentemente irrisolte. Ora abbiamo un apprezzamento ancora migliore per la sofisticazione del dispositivo, una comprensione che sfida molti dei nostri preconcetti sulle capacità tecnologiche degli antichi greci.

ASTRONOMIA ANTICA

Sappiamo che i greci di quell'epoca erano abili astronomi ad occhio nudo. Guardavano il cielo notturno da una prospettiva geocentrica: ogni notte, mentre la Terra girava sul suo asse, vedevano la cupola di stelle che ruotava. Le posizioni relative delle stelle rimanevano invariate, così i greci le chiamavano "stelle fisse". Questi primi astronomi vedevano anche i corpi che si muovevano sullo sfondo delle stelle: la luna compie una rotazione contro le stelle ogni 27,3 giorni; il sole impiega un anno.

Gli altri corpi in movimento sono i pianeti, chiamati dai greci "erranti" a causa dei loro movimenti erratici. Erano il problema più profondo per l'astronomia dell'epoca. Gli scienziati si sono chiesti cosa fossero e hanno notato che a volte gli erranti si muovono nella stessa direzione del sole - un movimento "progrado" - poi si fermano e invertono la direzione per muoversi in "retrogrado". Dopo un po' raggiungono un altro punto fermo e riprendono di nuovo il moto progrado. Queste rotazioni sono chiamate cicli sinodici dei pianeti - i loro cicli relativi al sole. Le inversioni apparentemente strane avvengono perché, come sappiamo ora, i pianeti orbitano intorno al sole e non, come credevano gli antichi greci, alla Terra.

In termini moderni, tutti i corpi astronomici in movimento hanno orbite vicine al piano del moto della Terra intorno al sole, la cosiddetta eclittica, il che significa che tutti seguono più o meno lo stesso percorso attraverso le stelle. Prevedere le posizioni dei pianeti lungo l'eclittica era molto difficile per i primi astronomi. Questo compito, a quanto pare, era una delle funzioni principali del meccanismo di Antikythera. Un'altra funzione era quella di tracciare le posizioni del sole e della luna, che hanno anche movimenti variabili rispetto alle stelle.

Gran parte del design del meccanismo si basa sulla saggezza dei precedenti scienziati mediorientali. L'astronomia in particolare ha subito una trasformazione durante il primo millennio a.C. a Babilonia e Uruk (entrambi nell'odierno Iraq). I Babilonesi registrarono le posizioni giornaliere dei corpi astronomici su tavolette d'argilla, che rivelarono che il sole, la luna e i pianeti si muovevano in cicli ripetuti - un fatto che era fondamentale per fare previsioni. La luna, per esempio, passa attraverso 254 cicli sullo sfondo delle stelle ogni 19 anni - un esempio di una cosiddetta relazione di periodo. Il design del meccanismo di Antikythera utilizza diverse relazioni di periodo babilonesi.

Uno dei ricercatori centrali nei primi anni della ricerca su Antikythera fu il filologo tedesco Albert Rehm, la prima persona a capire il meccanismo come una macchina di calcolo. Tra il 1905 e il 1906 fece delle scoperte cruciali che registrò nei suoi appunti di ricerca non pubblicati. Trovò, per esempio, il numero 19 iscritto su uno dei frammenti superstiti di Antikythera. Questa cifra era un riferimento al rapporto del periodo di 19 anni della luna conosciuto come il ciclo metonico, dal nome dell'astronomo greco Metone ma scoperto molto prima dai Babilonesi. Sullo stesso frammento, Rehm ha trovato i numeri 76, un perfezionamento greco del ciclo di 19 anni, e 223, per il numero di mesi lunari in un ciclo babilonese di previsione delle eclissi chiamato ciclo saros. Questi cicli astronomici ripetitivi erano la forza trainante dell'astronomia predittiva babilonese.

La seconda figura chiave nella storia della ricerca di Antikythera fu il fisico britannico diventato storico della scienza Derek J. de Solla Price. Nel 1974, dopo 20 anni di ricerca, pubblicò un importante documento, "Ingranaggi dai Greci". Si riferiva a notevoli citazioni dell'avvocato, oratore e politico romano Cicerone (106-43 a.C.). Una di queste descriveva una macchina realizzata dal matematico e inventore Archimede (circa 287-212 a.C.) "sulla quale erano delineati i moti del sole e della luna e di quelle cinque stelle che sono chiamate erranti ... (i cinque pianeti) ... Archimede ... aveva pensato ad un modo per rappresentare accuratamente con un unico dispositivo per girare il globo quei vari e divergenti movimenti con i loro diversi tassi di velocità." Questa macchina suona proprio come il meccanismo di Antikythera. Il passaggio suggerisce che Archimede, sebbene sia vissuto prima che noi crediamo che il dispositivo sia stato costruito, potrebbe aver fondato la tradizione che ha portato al meccanismo di Antikythera. È possibile che il meccanismo di Antikythera fosse basato su un progetto di Archimede.

DIABOLICAMENTE COMPLESSO

Per decenni i ricercatori sono rimasti bloccati nel tentativo di decifrare il funzionamento del dispositivo guardando la superficie dei suoi frammenti disintegrati. All'inizio degli anni '70 riuscirono finalmente a sbirciare all'interno. Price ha lavorato con il radiologo greco Charalambos Karakalos per ottenere scansioni a raggi X dei frammenti. Con loro grande stupore, i ricercatori trovarono 30 ingranaggi distinti: 27 nel frammento più grande e uno ciascuno in altri tre. Karakalos, con sua moglie, Emily, è stato in grado di stimare il conteggio dei denti degli ingranaggi per la prima volta, un passo fondamentale per capire cosa calcolasse il meccanismo. La macchina sembrava più complicata di quanto chiunque avesse concepito.

Le scansioni a raggi X erano bidimensionali, il che significa che la struttura degli ingranaggi appariva appiattita, e rivelavano solo immagini parziali della maggior parte degli ingranaggi. Gli scienziati potevano solo dedurre il numero di denti su molti degli ingranaggi. Nonostante queste carenze, Price ha identificato un treno di ingranaggi - un insieme di ingranaggi collegati - che ha calcolato la posizione media della luna in qualsiasi data specifica utilizzando il suo rapporto di periodo di 254 rotazioni siderali in 19 anni. Guidato da un elemento prominente sulla parte anteriore del meccanismo chiamato ruota motrice principale, questo treno di ingranaggi inizia con un ingranaggio a 38 denti (due volte 19, poiché un ingranaggio con soli 19 denti sarebbe un po' troppo piccolo). Questo ingranaggio a 38 denti aziona (tramite altri ingranaggi) un ingranaggio a 127 denti (la metà di 254; il numero completo richiederebbe un ingranaggio troppo grande).

Sembra che il dispositivo potrebbe essere utilizzato per prevedere le posizioni del sole, della luna e dei pianeti in qualsiasi giorno specifico nel passato o nel futuro. Il costruttore della macchina avrebbe dovuto calibrarla con le posizioni note di questi corpi. Un utente poteva poi semplicemente ruotare una manovella fino al periodo di tempo desiderato per vedere le previsioni astronomiche. Il meccanismo mostrava le posizioni, per esempio, su un "quadrante zodiacale" sulla parte anteriore del meccanismo, dove l'eclittica era divisa in una dozzina di sezioni di 30 gradi che rappresentavano le costellazioni dello zodiaco. Sulla base dei dati a raggi X, Price sviluppò un modello completo di tutti gli ingranaggi del dispositivo.

Il modello di Price fu la mia introduzione al meccanismo di Antikythera. Il mio primo articolo, infatti, "Challenging the Classic Research", fu una completa demolizione della maggior parte della struttura di ingranaggi proposta da Price per la macchina. Tuttavia, Price determinò correttamente le posizioni relative dei principali frammenti e definì l'architettura generale della macchina, con quadranti della data e dello zodiaco nella parte anteriore e due grandi sistemi di quadranti nella parte posteriore. I risultati di Price furono un passo significativo nella decodifica del mistero di Antikythera.

Una terza figura chiave nella storia della ricerca su Antikythera è Michael Wright, un ex curatore di ingegneria meccanica al Science Museum di Londra. In collaborazione con il professore australiano di informatica Alan G. Bromley, Wright ha condotto un secondo studio ai raggi X del meccanismo nel 1990, utilizzando una prima tecnica a raggi X 3-D chiamata tomografia lineare. Bromley morì prima che questo lavoro desse i suoi frutti, ma Wright fu persistente, facendo importanti progressi, per esempio, nell'identificare il numero di denti cruciali degli ingranaggi e nel capire il quadrante superiore sul retro del dispositivo.

Il meccanismo di Antikythera, con i suoi ingranaggi di precisione con denti lunghi circa un millimetro, è completamente diverso da qualsiasi altra cosa del mondo antico.

 

Nel 2000 ho proposto il terzo studio a raggi X, che è stato effettuato nel 2005 da un team di accademici inglesi e greci in collaborazione con il Museo Archeologico Nazionale di Atene. X-Tek Systems (ora di proprietà di Nikon) ha sviluppato un prototipo di macchina a raggi X per prendere immagini a raggi X 3-D ad alta risoluzione utilizzando la tomografia computerizzata a raggi X microfocus (CT a raggi X). Hewlett-Packard ha usato una brillante tecnica di imaging digitale chiamata texture mapping polinomiale per migliorare i dettagli delle superfici.

I nuovi dati ci hanno sorpreso. La prima grande svolta fu la mia scoperta che il meccanismo prevedeva le eclissi oltre ai moti dei corpi astronomici. Questa scoperta era collegata all'iscrizione che Rehm aveva trovato e che menzionava il ciclo di eclissi di saros di 223 mesi. I nuovi raggi X hanno rivelato un grande ingranaggio a 223 denti nella parte posteriore del meccanismo che fa girare una lancetta intorno a un quadrante che si estende a spirale, facendo quattro giri in totale che sono divisi in 223 sezioni, per 223 mesi. Chiamato come il nome abituale del ciclo delle eclissi babilonesi, il quadrante saros predice quali mesi saranno caratterizzati da eclissi, insieme alle caratteristiche di ogni eclissi come descritto dalle iscrizioni nel meccanismo. La scoperta ha rivelato una nuova caratteristica impressionante del dispositivo, ma ha lasciato un problema enorme: un gruppo di quattro ingranaggi che si trovano all'interno della circonferenza del grande ingranaggio che sembra non avere alcuna funzione.

Ci sono voluti mesi per capire questi ingranaggi. Quando l'ho fatto, i risultati sono stati sorprendenti. Questi ingranaggi risultavano calcolare il moto variabile della luna in un modo molto bello. In termini moderni, la luna ha un moto variabile perché ha un'orbita ellittica: quando è più lontana dalla Terra, si muove più lentamente contro le stelle; quando è più vicina, si muove più velocemente. L'orbita della luna, tuttavia, non è fissa nello spazio: l'intera orbita ruota in un periodo di poco meno di nove anni. Gli antichi greci non conoscevano le orbite ellittiche, ma spiegavano il sottile movimento della luna combinando due moti circolari in quella che è chiamata una teoria epiciclica.

Ho capito come il meccanismo calcolasse la teoria epiciclica basandomi su una notevole osservazione di Wright. Aveva studiato due dei quattro misteriosi ingranaggi sul retro del meccanismo. Vide che uno di essi ha un perno sulla sua faccia che si impegna con una fessura sull'altro ingranaggio. Potrebbe sembrare una disposizione inutile perché gli ingranaggi sicuramente gireranno insieme alla stessa velocità. Ma Wright ha notato che gli ingranaggi girano su assi diversi separati da poco più di un millimetro, il che significa che il sistema genera un movimento variabile. Tutti questi dettagli appaiono nella TAC a raggi X. Gli assi degli ingranaggi non sono fissi - sono montati in modo epicicloidale sul grande ingranaggio a 223 denti.

Wright ha scartato l'idea che questi ingranaggi calcolassero il moto variabile della luna perché nel suo modello, l'ingranaggio a 223 denti girava troppo velocemente perché avesse senso. Ma nel mio modello, l'ingranaggio a 223 denti ruota molto lentamente per girare la lancetta del quadrante del saros. Calcolare la teoria epiciclica della luna con ingranaggi epiciclici a perni e scanalature in questo modo sottile e indiretto era una concezione straordinaria degli antichi greci. Questa ingegnosità rafforza l'idea che la macchina sia stata progettata da Archimede. Questa ricerca sui quadranti posteriori e sugli ingranaggi ha completato la nostra comprensione del retro del meccanismo, riconciliando tutte le prove fino ad oggi. Io e i miei colleghi abbiamo pubblicato le nostre scoperte nel 2006 su Nature. L'altro lato del dispositivo, tuttavia, era ancora un mistero.

Messaggio nascosto: Scansioni CT a raggi X effettuate nel 2005 hanno rivelato iscrizioni mai viste prima sul meccanismo di Antikythera, tra cui una lista di cicli planetari sul coperchio anteriore (mostrato qui) e un "manuale d'uso" sul coperchio posteriore. Credito: © 2005 Nikon X-Tek Systems

LA PARTE ANTERIORE DEL MECCANISMO

La caratteristica più evidente della parte anteriore del frammento più grande è la ruota motrice principale, che è stata progettata per ruotare una volta all'anno. Non è un disco piatto come la maggior parte degli altri ingranaggi; questo ha quattro raggi ed è coperto di caratteristiche sconcertanti. I raggi mostrano l'evidenza che tenevano dei cuscinetti: ci sono dei fori circolari in essi per girare gli assi. Il bordo esterno dell'ingranaggio contiene un anello di pilastri - piccole dita che si alzano perpendicolarmente, con spalle ed estremità forate che erano chiaramente destinate a portare piastre. Quattro pilastri corti tenevano una piastra rettangolare, e quattro pilastri lunghi tenevano una piastra circolare.

Seguendo Price, Wright propose che un esteso sistema epicicloidale - l'idea dei due cerchi che i Greci usavano per spiegare gli strani moti inversi dei pianeti - fosse stato montato sulla ruota motrice principale. Wright ha persino costruito un vero e proprio modello di sistema di ingranaggi in ottone per mostrarne il funzionamento. Nel 2002 ha pubblicato un modello di planetario innovativo per il meccanismo di Antikythera che mostra tutti e cinque i pianeti conosciuti nel mondo antico. (La scoperta di Urano e Nettuno nel XVIII e XIX secolo, rispettivamente, ha richiesto l'avvento dei telescopi). Wright mostrò che le teorie epicicliche potevano essere tradotte in treni di ingranaggi epiciclici con meccanismi a perni e fessure per visualizzare i movimenti variabili dei pianeti.

Quando ho visto per la prima volta il modello di Wright, sono rimasto scioccato dalla sua complessità meccanica. Aveva persino otto uscite coassiali - tubi tutti centrati su un singolo asse - che portavano informazioni al display frontale del dispositivo. Era davvero plausibile che gli antichi greci potessero costruire un sistema così avanzato? Ora credo che la concezione di Wright delle uscite coassiali debba essere corretta, ma il suo sistema di ingranaggi non corrisponde all'economia e all'ingegnosità dei treni di ingranaggi conosciuti. La sfida che il nostro team dell'UCL ha affrontato è stata quella di conciliare le uscite coassiali di Wright con quello che sapevamo del resto del dispositivo.

Un indizio cruciale è venuto dallo studio CT a raggi X del 2005. Oltre a mostrare gli ingranaggi in tre dimensioni, queste scansioni hanno fatto una rivelazione inaspettata: migliaia di nuovi caratteri di testo nascosti all'interno dei frammenti e non letti per più di 2.000 anni. Nei suoi appunti di ricerca dal 1905 al 1906, Rehm propose che le posizioni del sole e dei pianeti fossero visualizzate in un sistema concentrico di anelli. Il meccanismo aveva originariamente due coperture - anteriore e posteriore - che proteggevano i display e includevano ampie iscrizioni. L'iscrizione sul retro, rivelata nelle scansioni del 2005, era un manuale d'uso del dispositivo. Nel 2016 Alexander Jones, professore di storia dell'astronomia alla New York University, ha scoperto la prova definitiva dell'idea di Rehm all'interno di questa iscrizione: una descrizione dettagliata di come il sole e i pianeti venivano visualizzati in anelli, con perline di segnalazione per mostrare le loro posizioni.

Qualsiasi modello per il funzionamento del meccanismo dovrebbe corrispondere a questa descrizione - una spiegazione letteralmente iscritta sulla copertina posteriore del dispositivo che descrive come il sole e i pianeti sono stati visualizzati. Eppure i modelli precedenti non erano riusciti a incorporare questo sistema ad anello a causa di un problema tecnico che non potevamo risolvere. Wright aveva scoperto che il dispositivo utilizzava una sfera semilunare per mostrare la fase della luna, che calcolava meccanicamente sottraendo un input per il sole da un input per la luna. Ma tale processo sembrava essere incompatibile con un sistema ad anello per la visualizzazione dei pianeti, perché le uscite per Mercurio e Venere impedivano al dispositivo per le fasi lunari di accedere all'input dal sistema di ingranaggi del sole. Nel 2018 Higgon, uno degli studenti laureati del nostro team UCL, ha avuto un'idea sorprendentemente semplice che ha risolto ordinatamente questo problema tecnico e ha spiegato un misterioso blocco forato su uno dei raggi della ruota motrice principale. Questo blocco poteva trasmettere la rotazione del "sole medio" (al contrario della rotazione variabile del "sole vero") direttamente al dispositivo per le fasi lunari. Questa configurazione permetteva un sistema di anelli per la parte anteriore del meccanismo di Antikythera che rifletteva pienamente la descrizione nell'iscrizione sul retro della copertina.

Nel cercare di decifrare la parte anteriore del dispositivo, era imperativo identificare i cicli planetari incorporati nel meccanismo perché definiscono come i treni di ingranaggi calcolavano le posizioni planetarie. Le ricerche precedenti supponevano che fossero basati sulle relazioni del periodo planetario derivate dai Babilonesi. Ma nel 2016 Jones ha fatto una scoperta che ci ha costretto a scartare questa ipotesi.

La TAC a raggi X dell'iscrizione della copertina anteriore mostra che è divisa in sezioni per ciascuno dei cinque pianeti. Nella sezione di Venere, Jones ha trovato il numero 462; nella sezione di Saturno, ha trovato il numero 442. Questi numeri erano sorprendenti. Nessuna ricerca precedente aveva suggerito che gli antichi astronomi li conoscessero. Infatti, rappresentano relazioni di periodo più accurate di quelle trovate dai Babilonesi. Sembra che i costruttori del dispositivo di Antikythera abbiano scoperto le loro relazioni di periodo migliorate per due dei pianeti: 289 cicli sinodici in 462 anni per Venere e 427 cicli sinodici in 442 anni per Saturno.

Jones non ha mai capito come gli antichi greci abbiano ricavato entrambi questi periodi. Abbiamo deciso di provare noi stessi. Dacanalis, l'altro nostro studente laureato dell'UCL, ha assemblato una lista completa delle relazioni dei periodi planetari e dei loro errori stimati dall'astronomia babilonese. Le combinazioni di queste relazioni precedenti potrebbero essere la chiave per le più accurate relazioni del periodo di Antikythera? Alla fine abbiamo trovato un processo, sviluppato dal filosofo Parmenide di Elea (dal sesto al quinto secolo a.C.) e riportato da Platone (dal quinto al quarto secolo a.C.), per combinare le relazioni di periodo conosciute per ottenere quelle migliori.

Frammenti: Nel corso degli anni la massa originale del meccanismo di Antikythera si è divisa in 82 pezzi. Capire come si incastrano tutti insieme è stato un rompicapo impegnativo per i ricercatori. Il frammento più grande (in alto a sinistra) contiene la ruota motrice principale. Credito: © 2005 Museo Archeologico Nazionale di Atene

Abbiamo proposto che qualsiasi metodo usato dai creatori di Antikythera avrebbe richiesto tre criteri: accuratezza, fattorizzabilità ed economia. Il metodo doveva essere accurato per corrispondere alle relazioni di periodo conosciute per Venere e Saturno, e doveva essere fattorizzabile in modo che i pianeti potessero essere calcolati con ingranaggi abbastanza piccoli da entrare nel meccanismo. Per rendere il sistema economico, diversi pianeti potrebbero condividere gli ingranaggi se le loro relazioni di periodo condividessero fattori primi, riducendo il numero di ingranaggi necessari. Tale economia è una caratteristica chiave dei treni di ingranaggi sopravvissuti. Sulla base di questi criteri, il nostro team ha derivato i periodi 462 e 442 usando l'idea di Parmenide e ha impiegato gli stessi metodi per scoprire i periodi mancanti per gli altri pianeti dove le iscrizioni sono state perse o danneggiate.

Armati delle relazioni dei periodi per i pianeti, potevamo ora capire come inserire i treni di ingranaggi per i pianeti negli stretti spazi disponibili. Per Mercurio e Venere, abbiamo teorizzato meccanismi economici a cinque ingranaggi con dispositivi pin-and-slot, simili ai meccanismi di Wright per questi pianeti. Abbiamo trovato forti prove a sostegno della nostra ricostruzione in un frammento di quattro centimetri di diametro. All'interno di questo pezzo, la TAC a raggi X mostra un disco attaccato a un ingranaggio a 63 denti, che gira in una piastra a forma di D. Il numero 63 condivide i fattori primi 3 e 7 con 462 (il periodo di Venere). Un treno di ingranaggi che utilizza l'ingranaggio a 63 denti potrebbe essere progettato per corrispondere a un cuscinetto su uno dei raggi della ruota motrice principale. Un design simile per Mercurio corrisponde alle caratteristiche sul raggio opposto. Queste osservazioni ci hanno dato grande fiducia che eravamo sulla strada giusta per Mercurio e Venere.

Per gli altri pianeti conosciuti - Marte, Giove e Saturno - il nostro team concepì dei sistemi molto compatti per adattarsi allo spazio disponibile. Questi progetti erano una partenza radicale dai sistemi di Wright per questi pianeti. Lavorando indipendentemente, Christián C. Carman dell'Università Nazionale di Quilmes in Argentina ed io avevamo dimostrato che il sottile sistema di ingranaggi indiretti per il moto variabile della luna poteva essere adattato a questi pianeti. Il nostro team dell'UCL ha dimostrato che questi sistemi di ingranaggi potevano essere estesi per incorporare le nuove relazioni di periodo per i pianeti. Questo sistema ha permesso ai costruttori di Antikythera di montare diversi ingranaggi sulla stessa piastra e di progettarli in modo che corrispondessero precisamente ai rapporti di periodo.

Questi economici treni di sette ingranaggi potevano intrecciarsi tra le piastre sui pilastri della ruota motrice principale in modo che le loro uscite fossero conformi al consueto ordine cosmologico dei corpi celesti - luna, Mercurio, Venere, sole, Marte, Giove e Saturno - che determina la disposizione del sistema di anelli. Le dimensioni degli spazi disponibili tra le piastre erano esattamente giuste per ospitare questi sistemi, con una certa capacità di riserva e alcune prove ancora inspiegabili.

Abbiamo aggiunto un meccanismo per il moto variabile del sole e un meccanismo epiciclico per calcolare i "nodi" della luna - i punti in cui l'orbita della luna taglia il piano dell'eclittica, rendendo possibile un'eclissi. Le eclissi avvengono solo quando il sole è vicino a uno di questi nodi durante una luna piena o nuova. Gli astronomi medievali e rinascimentali chiamavano "mano di drago" un puntatore a doppia punta per i nodi della luna. L'ingranaggio epicicloidale di questa mano del drago spiegava esattamente anche un cuscinetto prominente su uno dei raggi che prima sembrava non avere alcuna funzione. Avevamo finalmente spiegato tutte le caratteristiche della ruota motrice principale; abbiamo pubblicato i nostri risultati nel marzo 2021 in Scientific Reports.

UNA BELLA CONCEZIONE

Ora capimmo che il display frontale corrispondeva alla descrizione nel manuale d'uso sul retro della copertina, con il sole e i pianeti mostrati da perline su anelli concentrici. La copertina frontale mostrava anche la fase, la posizione e l'età della luna (il numero di giorni dalla luna nuova), e la lancetta del drago che mostrava gli anni delle eclissi e le stagioni.

Con gli anelli concentrici per i pianeti, ci siamo resi conto che ora potevamo dare un senso anche all'iscrizione della copertina anteriore. Questa scritta è una lista formulaica degli eventi sinodici di ogni pianeta (come le sue congiunzioni con il sole e i suoi punti stazionari) e gli intervalli in giorni tra essi. Sulla piastra posteriore, le iscrizioni delle eclissi sono indicizzate alle marcature sul quadrante del saros. Sulla piastra anteriore, le iscrizioni relative alle alzate e ai tramonti delle stelle sono indicizzate al quadrante dello zodiaco. La nostra intuizione era che le iscrizioni sulla parte anteriore potrebbero riferirsi alle lettere di indice sugli anelli planetari: se il puntatore del sole è ad una di queste lettere, quindi la voce corrispondente dell'iscrizione descrive il numero di giorni al prossimo evento sinodico. Poiché il lato sinistro dell'iscrizione, dove ci aspetteremmo di trovare queste lettere indice, è mancante, non possiamo provare l'ipotesi, ma è una spiegazione convincente.

Il dispositivo è unico tra le scoperte del suo tempo. Riscrive da solo la nostra conoscenza della tecnologia degli antichi greci. Sapevamo che erano molto capaci - hanno costruito il Partenone e il Faro di Alessandria anche prima del meccanismo di Antikythera. Avevano impianti idraulici e usavano il vapore per far funzionare le apparecchiature. Ma prima della scoperta del meccanismo di Anticitera, si pensava che gli ingranaggi dell'antica Grecia fossero limitati alle ruote grezze dei mulini a vento e ad acqua. A parte questa scoperta, il primo meccanismo con ingranaggi di precisione conosciuto è una meridiana e un calendario di origine bizantina relativamente semplici, ma impressionanti per il tempo, risalenti a circa il 600 d.C. Non è stato fino al XIV secolo che gli scienziati hanno creato i primi orologi astronomici sofisticati. Il meccanismo di Antikythera, con i suoi ingranaggi di precisione con denti lunghi circa un millimetro, è completamente diverso da qualsiasi altra cosa del mondo antico.

Perché ci sono voluti secoli perché gli scienziati reinventassero qualcosa di così sofisticato come il dispositivo di Antikythera, e perché gli archeologi non hanno scoperto altri meccanismi simili? Abbiamo forti ragioni per credere che questo oggetto non può essere stato l'unico modello del suo genere - ci devono essere stati precursori del suo sviluppo. Ma il bronzo era un metallo molto prezioso, e quando un oggetto come questo smetteva di funzionare, probabilmente sarebbe stato fuso per i suoi materiali. I naufragi potrebbero essere le migliori prospettive per trovarne altri. Per quanto riguarda il motivo per cui la tecnologia è stata apparentemente persa per così tanto tempo prima di essere sviluppata di nuovo, chi lo sa? Ci sono molte lacune nella documentazione storica, e le scoperte future potrebbero sorprenderci.

Con il meccanismo di Antikythera, non siamo chiaramente alla fine della nostra storia. Crediamo che il nostro lavoro sia un progresso significativo, ma ci sono ancora misteri da risolvere. L'UCL Antikythera Research Team non è certo che la nostra ricostruzione sia interamente corretta a causa dell'enorme perdita di prove. È molto difficile far combaciare tutte le informazioni sopravvissute. In ogni caso, ora possiamo vedere più chiaramente che mai che cosa rappresenti questo oggetto.