Антикитерский механизм. Самое загадочное изобретение Античности - Джо Мерчант

И как раз на этом этапе в его кабинете однажды появился энергичный бородатый человек. Его звали Алан Бромли.

Научная карьера Бромли, астрофизика из Сиднейского университета, началась с изучения облаков межзвездной пыли. В ходе этой работы он заинтересовался высокопроизводительными вычислениями и вскоре стал преподавателем факультета компьютерных наук. Но его в той же мере интересовали механические калькуляторы да и все, что имело отношение к истории вычислений и измерений. Гараж его маленького домика в сиднейском пригороде Далвич-Хилл был полон арифмометров, деталей часов и огромных аналоговых компьютеров, один из которых оказался так тяжел, что, когда он привез его домой, плитки подъездной дорожки растрескались.

Впервые Бромли появился в Музее науки в 1979 г., когда во время своего годичного творческого отпуска приехал, чтобы изучить записные книжки и рисунки Чарльза Бэббиджа, известного как «дедушка вычислительной техники». В музее хранится крупнейшее собрание бумаг Бэббиджа, в основном краткие описания его изобретений в виде структурных схем и логических диаграмм, а также записные книжки (Бэббидж называл их блокнотами) объемом несколько тысяч страниц. Неразборчивые записи шли вперемешку и были чертовски запутаны, но Бромли был готов сразиться с ними. Он знал теорию компьютерных систем изнутри, обладал отличной памятью и внимательностью к деталям. Вскоре он сделался специалистом мирового уровня по Бэббиджу и стал первым, кто сумел расшифровать его схемы.

Бэббидж прославился своими попытками построить машину, которая могла бы автоматически создавать целые группы математических таблиц. И его тоже вдохновило на это стремление предсказать движение небесных сфер. Однажды в 1821 г. он вместе со своим другом астрономом Джоном Гершелем вычитывал в своем лондонском доме на Девоншир-стрит вычисленные вручную астрономические таблицы. Его смутило огромное количество обнаруженных ошибок, и он якобы воскликнул: «Боже, если бы эти вычисления можно было делать с помощью пара!» «Это вполне возможно», – спокойно ответил Гершель, что подвигло 29-летнего математика к раздумьям, и через несколько дней он пришел к мысли о разностной машине.

Ее работа основывалась на том, что орбита любого астрономического объекта может быть вычислена относительно просто посредством разбивки ее на небольшие отрезки и добавления разницы, необходимой для того, чтобы перейти от одного шага к следующему, – очень похоже на арифметическую прогрессию, которую много столетий назад использовали вавилонские астрономы. В итоге появилось огромное хитроумное устройство, включавшее сотни бронзовых шестерен, рычагов и колес. Каждой цифре числа соответствовало свое колесико, а величина, на которую оно поворачивалось, представляла ее разряд. Бэббидж продолжил работу над серией проектов, кульминацией которых стала куда более сложная и гибкая аналитическая машина, способная умножать, делить, складывать, вычитать и сохранять данные. Ее даже можно было программировать с помощью перфокарт. Если бы ее постройка была завершена, она стала бы первым в мире программируемым вычислительным устройством.

Британское правительство выделило Бэббиджу на создание машины 17 000 фунтов – в то время целое состояние. Моряки тогда полагались в навигации на астрономические таблицы, и появление нового, более точного способа их составления было крайне важно для страны, богатство которой зависело от морской торговли, не говоря уже о том, что спасло бы множество жизней. Но разногласия с механиком и неспособность прекратить бесконечно совершенствовать свои проекты не позволили Бэббиджу построить работающую машину. Он окончил свои дни, разочаровавшись в этой идее.

После окончания творческого отпуска Бромли продолжал приезжать в Лондон и изучать бумаги Бэббиджа, в основном зимой, когда его австралийские студенты были на летних каникулах. Небольшого роста, с пышной бородой, розовощекий, в желтом жилете (который ему связала мама), он стал в музее приметной фигурой – так же, как и на лондонских блошиных рынках, которые он регулярно прочесывал в поисках механических счетных машинок и измерительных приборов, которые отправлял домой, в Сидней, пополняя свою коллекцию.

К середине 1980-х Бромли разработал план: к 200-летию Бэббиджа в 1991 г. Музей науки должен построить одну из его машин. Бромли был убежден, что проекты изобретателя могли быть работоспособны, но он смотрел на них с точки зрения компьютерщика. Он понимал логику и теорию, стоящие за ними, но хотел бы знать больше о том, как могли быть изготовлены и соединены друг с другом детали машины. Он поинтересовался, не найдется ли в музее кто-то, кто знает, как делать механизмы с зубчатыми передачами. Ему без колебаний ответили: «Майкл Райт».

Так Бромли оказался в кабинете Райта. Он часто заходил, всякий раз, когда приезжал из Сиднея, и, болтая с Райтом за сандвичами, узнавал о практическом применении в XIX в. строгальных и ножных токарных станков. В мае 1985 г. он направил старшему хранителю вычислительной техники Дорону Суэйду окончательно оформленную заявку. Проект должен был стать одной из самых амбициозных научных реконструкций и обойтись по меньшей мере в четверть миллиона фунтов. Дар убеждения был одним из талантов Бромли. Под руководством Суэйда и при поддержке промышленных компаний разностная машина-2 была построена в срок. Первые вычисления на ней провели 29 ноября 1991 г., менее чем за месяц до 200-летия Бэббиджа.

Но, разумеется, за сандвичами Бромли и Райт говорили не только о Бэббидже. Предметом их разговоров был весь мир чудес механики, и их беседы переросли в дружбу. Райт рассказал Бромли о своем интересе к Антикитерскому механизму и о мечте поехать в Афины изучать его. Он показал Бромли работы Прайса, объяснил, в чем, по его мнению, Прайс был неправ, и они с Бромли обменялись мыслями о том, как могло работать это устройство.

Антикитерский механизм сразу же заинтересовал Бромли. Изобретения Бэббиджа принадлежали к линии цифровых калькуляторов и компьютеров, в которых вычисления трансформируются в числовые уравнения, а результат выдается в виде последовательности цифр. Это кажется нам очевидным, потому что тот же метод применяется в современных электронных компьютерах. Но Антикитерский механизм – часть традиции аналоговых вычислительных устройств, в которых задачи формулируются более непосредственно, а результат выводится прямо на шкалу или циферблат[6]. Если, к примеру, вы пытаетесь решить тригонометрическую задачу, то при цифровом методе нужно вывести соответствующее уравнение и узнать результат на экране карманного калькулятора. Но можно вместо этого начертить в масштабе треугольник и узнать ответ, просто измерив его. Это и будет аналоговый подход.