Especialistas recriam mecanismo de primeiro computador do mundo

Pesquisadores britânicos mostram como funcionava a máquina de Antikythera, um artefato de 2 mil anos concebido como calculadora astronômica

Parte frontal recriada da máquina de Antikythera, mostrando as posições do Sol, da Lua e dos cinco planetas, bem como a fase e os nodos da Lua. Crédito: © 2020 Tony Freeth

Pesquisadores do University College de Londres (UCL, no Reino Unido) resolveram uma peça importante do quebra-cabeça que compõe a antiga calculadora astronômica grega conhecida como máquina de Antikythera. Esse dispositivo mecânico movido à mão era usado para prever eventos astronômicos.

Conhecido por muitos como o primeiro computador analógico do mundo, o mecanismo é a peça de engenharia mais complexa que sobreviveu no mundo antigo. O dispositivo de 2 mil anos era usado para prever as posições do Sol, da Lua e dos planetas, bem como eclipses lunares e solares.

Publicado na revista “Scientific Reports”, o artigo da equipe multidisciplinar de pesquisa UCL Antikythera exibe a antiga ordem grega do universo, dentro de um sistema complexo de engrenagens na frente do mecanismo.

Modelo da máquina de Antikythera que exibe os mostradores dianteiro e traseiro, bem como um diagrama da engrenagem. Crédito: © 2020 Tony Freeth
Fascínio e controvérsia

Autor principal do estudo, o professor Tony Freeth (UCL Mechanical Engineering) explicou: “O nosso é o primeiro modelo que está em conformidade com todas as evidências físicas e corresponde às descrições nas inscrições científicas gravadas no próprio mecanismo. (…) O Sol, a Lua e os planetas são exibidos em um impressionante tour de force do brilho da Grécia Antiga.”

A máquina de Antikythera gerou fascínio e intensa controvérsia desde sua descoberta em um naufrágio da era romana em 1901 por mergulhadores de esponja gregos perto da pequena ilha mediterrânea de Antikythera.

A calculadora astronômica é um dispositivo que consiste em uma combinação complexa de 30 engrenagens de bronze usadas para prever eventos astronômicos. Eles incluem eclipses, fases da Lua, posições dos planetas e até mesmo datas das Olimpíadas.

Disposição das inscrições nas placas externas da máquina de Antikythera. Crédito: © 2020 Tony Freeth
Desafio assustador

Embora um grande progresso tenha sido feito no último século para entender como a máquina funcionava, estudos em 2005 usando raios X 3D e imagens de superfície permitiram aos pesquisadores mostrar como ela previa eclipses e calculava o movimento variável da Lua.

No entanto, até agora, um entendimento completo do sistema de engrenagens na parte frontal do dispositivo escapava aos melhores esforços dos pesquisadores. Apenas cerca de um terço do mecanismo sobreviveu e está dividido em 82 fragmentos, criando um desafio assustador para a equipe da UCL.

O maior fragmento sobrevivente, conhecido como Fragmento A, exibe características de rolamentos, pilares e um bloco. Outro, conhecido como Fragmento D, apresenta um disco inexplicável, engrenagem de 63 dentes e placa.

Inscrições no verso

Pesquisas anteriores usaram dados de raios X de 2005 para revelar milhares de caracteres de texto escondidos dentro dos fragmentos, não lidos por quase 2 mil anos. As inscrições no verso incluem uma descrição da exibição do cosmos, com os planetas movendo-se em anéis e indicados por contas marcadoras. Foi sobre essas inscrições que a equipe trabalhou para reconstruir a peça.

Dois números críticos nos raios X da parte frontal, de 462 anos e 442 anos, representam com precisão os ciclos de Vênus e Saturno, respectivamente. Quando observados da Terra, os ciclos dos planetas às vezes invertem seus movimentos contra as estrelas. Os especialistas devem rastrear esses ciclos variáveis ​​ao longo de longos períodos de tempo para prever suas posições.

“A astronomia clássica do primeiro milênio a.C. originou-se na Babilônia, mas nada nessa astronomia sugeria como os gregos antigos encontraram um ciclo altamente preciso de 462 anos para Vênus e um ciclo de 442 anos para Saturno”, explicou Aris Dacanalis, doutorando e membro da equipe de pesquisa da UCL Antikythera.

Usando um antigo método matemático grego descrito pelo filósofo Parmênides, a equipe da UCL não apenas explicou como os ciclos de Vênus e Saturno foram derivados, mas também conseguiu recuperar os ciclos de todos os outros planetas, em que as evidências estavam ausentes.

Fragmentos da máquina de Antikythera com evidências para o estudo realizado. Crédito: © 2005 Hewlett-Packard
Avanço fundamental

O doutorando e membro da equipe David Higgon explicou: “Após uma luta considerável, conseguimos combinar as evidências nos Fragmentos A e D com um mecanismo para Vênus, que modela exatamente sua relação de período planetário de 462 anos, com a engrenagem de 63 dentes desempenhando um papel crucial na função.”

O professor Freeth acrescentou: “A equipe então criou mecanismos inovadores para todos os planetas que calculariam os novos ciclos astronômicos avançados e minimizariam o número de engrenagens em todo o sistema, para que eles se encaixassem nos apertados espaços disponíveis.”

“Este é um avanço teórico fundamental sobre como o cosmos foi construído no mecanismo”, acrescentou o coautor dr. Adam Wojcik (UCL Mechanical Engineering). “Agora devemos provar sua viabilidade, fazendo-o com técnicas antigas. Um desafio particular será o sistema de tubos aninhados que carregava os resultados astronômicos.”

https://www.youtube.com/watch?v=GQnE0BLEi8k

Crédito: University College London

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