Anticitera, el computador que llegó del fondo del mar (II)

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Fuente: http://antikythera.org.gr/

La historia de una de las máquinas mas sorprendentes de la antigüedad: El mecanismo de  Anticitera o Antikythera.

Si no lo ha leído empiece por el Capítulo I

Capítulo II

En la pascua de 1900 buscadores de esponjas al encontrarse con una tormenta pusieron el barco a resguardo junto a la pequeña isla de Antikythera. Mientras esperaban que la tormenta amainase decidieron sumergirse para recoger esponjas y se encontraron con una extraordinaria colección de escultura griegas de bronce y mármol. Un año después sacaron del mar los primeros fragmentos de lo después sería conocido como Mecanismo de Antikythera. Investigaciones posteriores que han llevado años, y aún continúan, mostraron que es el mecanismo mas sofisticado construido en la Antigüedad, muchos lo considera el primer computador. No se trata de especulaciones esotéricas, la investigación la realizan científicos de primer nivel utilizando la mejor tecnología disponible en cada momento. Aquí continuamos con su historia.

¿Qué había motivado a los griegos a desarrollar un mecanismo tan sofisticado?

Para explicarlo hemos de retroceder unos milenios atrás. Libres de la polución lumínica, ahora incrementada por las malditas led blancas, nuestros ancestros observaban el cielo cada día, vivían bajo las estrellas. Se dieron cuenta que estas seguían ciclos regulares, lo mismo ocurría con el Sol y la Luna. Carecían de calendarios y relojes mecánicos, pero eran conscientes del paso de las estaciones y que estas estaban relacionadas con la posición de las estrellas. Cualquier astrónomo aficionado sabe en qué estación observando la posición del carro de la Osa Mayor o  la trayectoria del Sol a lo largo de un día, o viendo que  estrellas que emergen desde el horizonte. Este conocimiento lo tenían sus predecesores de hace miles de años.

Viajo con frecuencia a Portugal y hace unos años pasé unos días en Évora, después de haber paseado por la ciudad contemplando sus extraordinarias obras romanas decidí darme una vuelta por los alrededores. Sabía de la de la abundancia de monumentos megalíticos en sus proximidades. Había leído que en el distrito de Évora hay más de 10 recintos megalíticos, más de 100 menhires aislados, cerca de 800 dólmenes y casi 450 poblaciones megalíticas. Sorprende la abundancia de este tipo de construcciones en un área tan pequeña. Se atribuye que en esta zona confluyen varios ríos importantes:  Tajo, Sado y Guadiana en un valle fluvial dentro del cual hay amplias llanuras, ideales para los cazadores, recolectores y pastores lo que contribuyó allí viviese e una alta concentración de personas en el Neolítico antiguo (5500-4500 a.C.).

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Visitando estos monumentos quedé atónito cuando me encontré ante el recinto Megalítico de los Almendros (o Crómlech de los Almendros): contenía más de 100 monolitos que parecían distribuirse formando un semicírculo, con un espectacular dolmen en la parte central. Construir este monumento no es una tarea sencilla, se trata de piedras enormes, fáciles de encontrar en una zona granítica, pero de un peso descomunal y tuvieron que trasladarlas desde kilómetros. Es el mayor monumento megalítico de la península ibérica y uno de los más antiguos en el planeta, al menos 1000 años anterior al famoso Stonehenge, situado al sur de Inglaterra, y 1500 antes que las Pirámides de Egipto. Parecía evidente que los Almendros era una construcción relacionada con la Astronomía al igual que otros dólmenes próximos, todos están orientados al Este.

¿Qué función tenían los Almendros? Según el arqueoastrónomo portugués Fabio Silvaque lo ha he estudiado la explicación es la que sigue.  Las llanuras eran ricas en alimentos, pero estos disminuían en la estación seca: el verano.  En esas fechas sus pobladores se podían trasladar a las montañas de los alrededores que eran ricas en pactos y en caza, por tanto, era importante saber qué momento era el adecuado para trasladarse de las secas llanuras a las montañas. Silva ha reproducido el cielo hace 6000 mil años, tal cual se veía desde de los dólmenes, y ha comprobado que en primavera el Sol sale próximo a donde en esa época está la estrella Aldebarán, por tanto, podían tomarla como el inicio de esa estación, además como el monumento es un crómlech (conjunto de piedras que forman un círculo o semicircular) puede actuar como un semicírculo graduado con el que referenciar la posición del Sol y las estrellas.

Años después la sociedades egipcia, sumeria, babilónica y persa no solo observaban el cielo si no que grababan algunos eventos astronómicos en tablillas de arcilla. Estas civilizaciones inventarían los primeros calendarios detallados, particularmente importante eran las fases de la Luna, de hecho, en estos calendarios el mes lunar desempeñaba un papel fundamental. Con los calendarios podían ordenar sus vidas: desarrollar la agricultura siguiendo un ciclo para los cultivos, establecer fechas de pagos, fijar fiestas y celebraciones, le atribuyeron a los cielos una función religiosa y mágica, era frecuente que se recurriese a los astrónomos o astrónomos (antes no se hacía distinción) para predecir el futuro, incluso las fechas de las batallas se elegían en función de las predicciones de los astrólogos. Sus conocimientos y sus registros serian heredados por la astronomía griega.

Los griegos llevaron la astronomía a un nivel superior, continuaron perfeccionando los calendarios que además tenían la función de relojes, pues la posición de los astros le permitía subdividir el día. Fijaban las fechas de las ceremonias del Partenón en función de las fases de Luna.  Es curioso, pero esta tradición la hemos heredado y todavía hay celebraciones que son herederas de la tradición griega. Por ejemplo, la fecha de la Semana Santa se estableció por la Iglesia Católica según el siguiente criterio: El domingo de Pascua será el primer domingo en la que se da el primer plenilunio (luna llena) siguiente al equinoccio de primavera. Sin embargo, en 2019 el equinoccio ocurrió el 20 de Marzo de 2019 a las 21:58 horas UMT y la Luna llena solo unas 4 horas después: el 21 de Marzo a las 2:46 UMT. Según el criterio que hemos dicho la Semana Santa debería haberse celebrado la semana que va 18 al 24 de marzo, pero se hizo la que va del 22 al 28 de Abril ¿Por qué esta diferencia? La discrepancia es debida a que Iglesia Católica no utiliza la mejor información astronómica disponible en la actualidad, sino que se basa en ciclo metónico, que como veremos es el utilizado en el mecanismo de Antikythera para predecir las fases de la Luna. Por extensión, podemos decir que la famosa Feria de Sevilla se rige por el calendario lunar griego pues normalmente se celebra dos semanas después que la Semana Santa. Aunque sus organizadores que tal vez no sean consciente de ello, sin pretender ser muy rigurosos la hacen coincidir en la semana en la Luna entra en la fase de cuarto creciente tras el plenilunio siguiente al equinoccio de primavera utilizando el ciclo metónico que ya empleaban los griegos.

En definitiva, para los griegos era importantísimo disponer un calendario riguroso que además de tener un contenido practico, como era para fijar las fechas de siembra y cosecha, les permitiese conocer con antelación fechas que frecuentemente eran signos de mal augurio, como eran los eclipses. Por eso, visto con perspectivas es lógico que se esforzasen en disponer de dispositivo que incorporase sus sofisticados calendarios: lunar y solar y además predecir efemérides y el movimiento de los planetas visibles. Este conocimiento a su vez impulsó el desarrollo de las matemáticas e incluyo en el modo de pensar griego que concebían el funcionamiento del universo como un mecanismo de relojería. Esta concepción del mundo se trasmitiría a la Cultura Occidental de la que quedo impregnada durante los siguientes dos mil años.

Lo que nadie pensaba hasta hace pocos años es que hubiesen llegado tan lejos. Los griegos sabían que entre dos lunas llenas ocurren 29,5 días, que vamos a llamar mes lunar (en Astronomía se llama mes sinódico). Si multiplicamos un mes lunar por 12 meses obtenemos 354 días, es decir 11 días menos que al año trópico. Pero los griegos sabían que cada 19 años las fases de la Luna coincidían en las mismas fechas en el calendario que utilizaba en el año trópico. A ese ciclo de 19 años con 235 meses lunares o sinódicos se llama ciclo metónico, pues se atribuye al astrónomo griego Metón quien se refirió a él a mediados del siglo V a.C., sin embargo, se han encontrado referencias a este ciclo en las grabaciones cuneiformes en arcilla realizadas por los astrónomos mesopotámicos en el siglo VI a. C.

Ruedas dentadas que replican el movimiento de los astros

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Fuente: https://cdn.sci.news/images/enlarge8/image_9449_1e-Antikythera-Mechanism.jpg

Recordemos que Price había encontrado 235 divisiones en un engranaje que lo relacionó con el ciclo metónico. Pero ese no era el único descubrimiento de Price. Había otro engranaje que tenía 127 dientes para la que Price encontró la siguiente explicación: Los griegos habían observado que la Luna tarda 27,3 días en coincidir con una misma estrella, como los griegos suponían que las estrellas estaban situadas sobre una espera fija dedujeron que los 27,3 días es el tiempo que la Luna tarda en dar una vuelta a la Tierra. Esto coincide con lo que hoy sabemos pues, aunque las estrellas no están en una esfera fija, como suponían los griegos, su distancia es tan enorme que su movimiento no observable a simple vista en lo que dura la vida de una persona. Por otro lado, hemos visto para que la Luna se repita una misma fase es 29,5 días, que es el mes lunar. La diferencia entre uno y otro ciclo hoy sabemos que se debe a que la Tierra va girando en torno al Sol a la vez que la Luna gira en torno a la Tierra. Aunque esta explicación no era conocida por los griegos si eran conscientes de los ciclos de 29,5 días (mes lunar o tiempo en que la Luna alcanza la misma fase) y 27,3 días (tiempo en que la Luna pasa por la misma estrella). Hemos visto que en 19 años trascurren 235 meses lunares y es inmediato calcular que en el mismo tiempo trascurren 254 ciclos de 27,3 días. Price conjeturó que las 127 divisiones estaban relacionadas con el ciclo de 254 que es justo el doble de las 127. Pensó que habían utilizado un engranaje con 127 divisiones en vez de 254 pues 254 cuñas en una misma rueda eran demasiadas, con un engranaje auxiliar que dividiese por dos los desplazamientos de la rueda de 127 dientes se conseguían el equivalente a los 254. Tambien se dio cuenta que 19 (ciclo metónico) y 127 son números primos. Podrían ser una simple coincidencia de las muchas que se dan. Hay muchos ejemplos de embaucadores y místicos de la numerología que buscan coincidencias de todo tipo. Por ejemplo: en la Biblia, se pueden encontrar infinidad de relaciones que parecen sorprendentes, sin embargo, un estudio detallado demuestra que se trata de puras coincidencias estadísticas. Price y los investigadores que habían retomado el estudio del mecanismo temían caer en una trampa de este tipo, pero merecía la pena ser investigada.

Los rayos X atisban el mecanismo oculto

Price había realizado una extraordinaria labor, pero como habíamos visto, no era un tema cerrado. Quedaban varias esferas (engranajes o ruedas) sin investigar por la situación de deterioro en la que se encontraban y por la falta de sensibilidad del equipo de rayos X utilizado por Price y Karakalos. Llamaba la atención, la mas grande que se encontraba en el dorso y que podría tener 222 o 223 dientes, además había otras en el interior de la que no se disponía de imágenes claras que podrían aportar información muy valiosa. Uno de los investigadores (Tony Freeth) encontró en la literatura científica imágenes que mostraban que la tecnología de rayos X se había desarrollado ampliamente desde la época en que Price y Karakalos tomasen las primeras imágenes de rayos X del mecanismo.

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Tony Freeth se puso en contacto una empresa británica  X-Tek  que poseía la mejor tecnología disponible de escaneado con rayos X y consiguió convencerlos de la importancia del trabajo. En eso momento no tenían de un equipo apropiado y, además, la fragilidad del mecanismo no aconsejaba trasladarlo al museo de Atenas, donde llevaba más de un siglo. Además, probablemente, como le había ocurrido a Price, el gobierno griego no lo habría autorizado. Construyeron una máquina de escaneo muy sofisticada que pesaba 8 toneladas que trasladaron a Atenas. Una vez dispusieron el escáner de rayos X en el Museo colocaron el fragmento mayor en el interior de la cámara del escáner que compuso una imagen tridimensional a partir de 3000 radiográficas. La imagen era sorprendente, se podían observar nuevos engranajes empaquetados en un espacio muy reducido. Identificaron 27 engranajes en el fragmento, y estimaron que el mecanismo completo debería estar formado entre 50 y 60 engranajes embutidos en una caja de menos de 10 cm de anchura. Ante tal avalancha de información los investigares se vieron impulsados a avanzar en el desciframiento del mecanismo, el reto era considerablemente mayor pero el esfuerzo debería merecer la pena.

Los investigadores se centraron en la esfera mayor de lo que se suponía era el dorso del mecanismo. Estaba fragmentada y contenía 222 o 223 dientes. Si era 223 estaban ante un nuevo número primo que añadir al 19 y 127. Quizás pueda pensarse que los números primos es una elección que tenga que ver la magia o el esoterismo, pero desde el punto de vista mecánico puede justificarse. Cualquier número no primo se puede descomponer en el producto de varios números, en un sistema de engranajes esto es equivalente a multiplicar el numero de engranajes. Por ejemplo: el numero 228 podemos obtenerlo combinando un engranaje con 19 dientes con otro que tenga 12, incluso el 12 podríamos a su vez descomponerlo, aunque queda descomposición requiere una nueva rueda a añadir que complica el sistema. Aunque no tiene nada que ver con el tema, esta misma idea es la utilizada para trasmitir comunicaciones cifradas: los mensajes se codifican en factores de números primos, pero eso es otra historia que trataremos en otro capítulo.

 

El mecanismo es mas sorprendente de lo que se podía imaginar

A la esfera de 222 o 223 dientes no se le conseguía encontrar una explicación, pero esta esfera parecía contener unas inscripciones completamente ilegibles, de hecho, casi todas las esferas parecían contener inscripciones. El equipo investigador busco la ayuda de un nuevo investigador Tom Malzbender (entonces en Hewlett-Packard) que había desarrollado una técnica que permitía identificar las distintas capas de pintura que se necesitan para dibujar un cuadro, prácticamente cada pincelada. Malzbender consiguió diseñar un equipo en el que iluminando simultáneamente desde distintos ángulos una pieza conseguía aplicando un tratamiento digital que las inscripciones, hasta entonces completamente ilegibles, podían verse con nitidez. Asi se encontró que en la espera mayor ponía 223 que contenía la esfera mayor ¿Podía esto corresponder el número de dientes de sierra encontrado en la esfera mayor?
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Entonces un nuevo golpe de suerte vino en auxilio de los investigadores. En el museo se encontró en una bandeja con ocho cajas, uno de los fragmentos, etiquetado como fragmento F, encajaba perfectamente en la espera inferior del dorso del mecanismo, al tenerla en cuenta parecía claro que la esfera tenía 223 divisiones, pero ¿a que correspondía dicho número? Alguien del Museo Británico, sugirió que correspondería a un ciclo de 18 años de meses lunares que son justamente 223, que se conoce como ciclo de Saros y que era ya utilizado por los babilonios en el siglo VIII a. C. pues habían observado que en ese periodo se repetían los eclipses lunares. En periodos de 18 se producen más eclipses, pero eran impredecibles por los babilonios que le daban a los que ocurrían en el ciclo de Saros un mágico: Cuando se iba producir un eclipse el rey babilónico cedía el trono por unos días para librarse de los malos augurios que creían provocaba los eclipses, una vez pasado el eclipse el verdadero rey volvía al trono y el sustituido era frecuentemente sacrificado. Pero esa no fue la única sorpresa del fragmento F. Las inscripciones contenían una seria de letras que parecían corresponde al tipo de eclipse. Las inscripciones se pusieron en internet para ver si alguien conseguía interpretarla. Distintas personas encontraron una relación entre las horas y los eclipse: el mecanismo no solo predecía el dia del eclipse, sino que además permitía saber la hora y el tipo de eclipse.

 

guillermo
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