Capítulo III (y último) .- La historia de una de las máquinas mas sorprendentes de la antigüedad: El mecanismo de Anticitera o Antikythera (Lea antes Capítulo I y Capítulo II)
En la pascua de 1900 buscadores de esponjas encontraron cerca de la costa de la isla griega Antikythera un pecio con una extraordinaria colección de escultura griegas de bronce y mármol, y fragmentos de lo después sería conocido como Mecanismo de Antikythera. Tardaron años en saberse que se trataba el mecanismo mas sofisticado construido en la Antigüedad, muchos lo considera el primer computador. Durante mas de un siglo se ha venido analizando intentando descifrar la sofisticada maquinaria que esconce, en los últimos años se han realizado grandes progresos gracias al empleo de la tecnología mas sofisticada y al empeño de un grupo de investigadores para los que se ha convertido en una obsesión.
Intrincados engranajes que incluía una ruedas dentada de 223 divisiones intrigada a los investigadores. Alguien se percató que 223 tenía una relación con la aparición de eclipses. El descubrimiento de una caja perdida en el museo de Atenas podría aportar importante información para resolver al enigma.
Mientras un equipo avanzada en el análisis del mecanismo, con los descubrimientos que hemos contado, En paralelo, y de forma independiente, al equipo de investigación AMRP un fabricante de instrumentos para el Museo de Ciencias de Londres, Michael T. Wright, llevaba años construyendo una maqueta del mecanismo siguiendo las ideas de Price e intentaba reproducir las formas de fabricación de los artesanos de la antigua Grecia. Trabajaba en la idea de que los fragmentos de bronce originariamente habrían estado dentro de una caja de madera, la caja de madera habría desaparecido corroída en los 2000 años que había estado el mecanismo sumergido. Michael T. Wright había construido un sistema de engranajes que representaba el movimiento de los planetas visibles más la Luna, en el centro estaba la Tierra. Para construir esta maqueta Wright había incluido una rueda con 53 dientes basándose en un fragmento de una rueda que estaba incompleta. Wright además se percató que una rueda, que se suponía describía el movimiento de la Luna en torno a la Tierra, estaba descentrada, y además en lo que debía ser el eje de giro disponía de una ranura, el efecto era que al girar la ruega el centro de giro se iba desplazando y como consecuencia variaba la velocidad de la rueda. Le pareció muy extraño y se lo explico al equipo AMRP. Encontraron la explicación: el cambio de velocidad en la rueda permitía simular el cambio de velocidad angular que la Luna experimenta en cada vuelta alrededor de la Tierra. Es decir, los griegos sabían que la Luna no se movía a velocidad constante, pensarían que esta se movió entorno de la Tierra siguiendo una circunferencia, pero variando su velocidad. Este movimiento había sido descubierto en el siglo II a. C. por el astrónomo Hiparco de Rodas (o Hipparcos). No es el único gran descubrimiento, había elaborado el catálogo de estrellas más preciso de la antigüedad. Un satélite de la ESA de nombre Hipparcos, realizaría de 1987 a 1993 un nuevo catalogo que recibe por nombre Hipparcos. Pero el descubrimiento más sorprende de Hiparco de Rodas fue la precesión de los equinoccios. Si observa el cielo durante varios días es fácil comprobar (con nuestros relojes) que la posición de las estrellas adelanta cada dia 4 minutos. Si no lo ha hecho nunca fíjese en una estrella a una determinada hora, por ejemplo, Alkaid que está en la punta del brazo del carro de la Osa Mayor. Si vuelve a mirar justo en la misma dirección al dia siguiente verá que la estrella está en dicha posición 4 minutos antes. Para los griegos precisar 4 minutos era complicado, pero como el adelanto ocurre cada dia, pasados, por ejemplo 10 días la estrella habrá adelantado su posición respecto a la primera observación a en 40 minutos que es claramente observable. Esto era perfectamente conocido y los griegos, que sabían que la Tierra era esférica -incluso conocían su diámetro con bastante precisión- lo atribuían al giro de la bóveda celeste sobre la que suponían estaban todas las estrellas. Pero Hiparco fue más allá y se dio cuenta que el movimiento aparente de las estrellas no eran tan regular y que en periodos muy largos estas se iban desplazando lentamente. Este fenómeno no era observable con los medios que tenían los griegos en la duración de la vida de una persona, pero Hiparco lo dedujo por comparación de cartas estelares de dos siglos antes de los astrónomos de Babilonia y dedujo que la esfera celeste estaba inclinada y su eje seguía un ciclo de varios miles de años. Expresado en forma moderna: El eje terrestre gira describiendo una circunferencia respecto al eje de la eclíptica en un periodo de 25771 años. En nuestra época el eje apunta, casualmente, en dirección a la estrella Polar (con menos de 1º de desviación) pero como se va movimiento (el eje terrestre) en distintas fechas va apuntando a distintas posiciones. En unos miles de años apuntará a Vega y tendrán que pasar unos 26000 años para que vuelva a apuntar a Polaris. El otro descubrimiento que hemos mencionado era el cambio de velocidad de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra que como hemos visto era tenido en cuenta en el Mecanismo. La explicación correcta la encontraría XVIII siglos más tarde Johannes Kepler (1571-1630) quien se dio cuenta a principios del siglo XVII que ese cambio de velocidad podía ser explicado considerando que la Luna gira en torno a la Tierra siguiendo una elipse y lo mismo ocurre con los planetas respecto del Sol. A partir de ello dedujo lo que conocemos como leyes de Kepler (Astronomia Nova. 1609) y cuyo efecto observable más evidente es que en una órbita elíptica el cuerpo celeste va variando su velocidad según su distancia a uno de los focos de la elipse. Eso significa que la Luna se desplaza a velocidad diferente según su posición: La máxima distancia entre la Tierra y la Luna (apogeo) es 406 000 km que es cuando va a menor velocidad respecto de la Tierra, y la mínima distancia (perigeo) es 356 400 km que es cuando va a máxima velocidad. Este desplazamiento en distancia origina que el tamaño aparente de la Luna va cambiando de forma apreciable: será máxima en el perigeo. Pero no es el único efecto que influye en el tamaño aparente de la Luna, otro es su posición respecto del horizonte: es mayor cuando se aleja del del horizonte debido a la refracción de la luz [1]. La impresión popular es la contraria pues percibimos la Luna más grande cuando está justo sobre el horizonte pues al compararla con elementos del paisaje que hace que esta nos parezca mayor.
La forma en la que el mecanismo solucionaba el problema del cambio de velocidad angular de la Luna era sorprendente, pero la situación real es todavía más complicada. Hoy sabemos que la elipse no es estática si no que a su vez de desplaza siguiendo un ciclo volviendo a ocupar aproximadamente cada 9 años la misma posición. Tambien este hecho lo tenia en cuenta el mecanismo, y estaba relacionado con la rueda de 53 dientes que Wright, el modelista, había deducido, que hace girar el engranaje de 223 dientes en un ciclo de 9 años ¡El mecanismo tenía en cuenta no solo que la Luna cambiaba su velocidad a lo largo de un mes lunar, sino que también tenían cuanta que había un cambio de velocidad adicional en ciclos de 9 años! Con ello el equipo resolvía un enigma sorprendente: la presencia de 4 números primos: 19, 53, 127 y 223. Una vez más confirmaban que el mecanismo era mucho más complejo de lo que se pensaba, e implicaba que los griegos habían llegado en el siglo II a.C. a un grado de sofisticación tecnológica que nadie había imaginado
Pero ¿Quién hizo el Mecanismo? El equipo sostiene que la explicación está en las inscripciones que hay en el mecanismo. En uno de los engranajes estaban escritos los meses, pero la denominación de los meses no era idéntica en toda Grecia, las denominaciones encontradas en el mecanismo correspondían a la usada en Corinto por lo que los investigadores pensaron que tenía que proceder de Corinto o unas sus colonias. Siracusa (en Sicilia) era una de esas colonias que había tenido una importante inmigración procedente de Corinto y en Siracusa nació Arquímedes uno de los grandes matemáticos e ingenieros de la historia. Siracusa fue tomada por los Romanos, al mando de Marcelo, en el año 212 a.C. y es conocida la historia de Plutarco donde cuenta como un soldado asesinó a un anciano que resulto ser Arquímedes, que ensimismado se negó a obedecer sus órdenes. Marcelo lamento la muerte de Arquímedes pues su genio era conocido. Marcelo, como nos contará Cicerón 150 años después, se llevó a Roma dos objetos que podrían ser mecanismos similares al de Antikythera probablemente cogidos de la casa de Arquímedes. En efecto, Cicerón escribió en De re republica que había visto las máquinas de Arquímedes en la casa de un nieto de Marcelo: “La invención de Arquímedes merece una admiración especial porque había pensado una manera de representar con precisión con un solo dispositivo para hacer girar al mundo [los planetas] esos movimientos diversos y divergentes con sus diferentes velocidades”, escribió. “La luna siempre tuvo tantas revoluciones detrás del sol en la construcción de bronce como coincidiría con la cantidad de días que estuvo detrás de ella en el cielo [se refiere a los eclipses]“. Esto llevo a los investigadores a suponer que en la parte frontal del mecanismo había un mecanismo que representaba el movimiento de los planetas.
Reconstrucción frontal del mecanismo (2022) [Investigación y Ciencia. Marzo 2022]
En resumen: El mecanismo original debió consistír en una serie de engranajes dentro de una caja de madera a aproximadamente 33 cm x 17 cm x 10 cm. Las imágenes de rayos X sugieren que tenía más de 30 ruedas dentadas que le permiten seguir los movimientos de la Luna, incluida la fase en la que estaba en cada momento, y el Sol a través del zodíaco, predecir eclipses (Revising the eclipse prediction scheme in the Antikythera mechanism, Freeth, Tony , Palgrave Communications, Issue 5, (2019)) e incluso modelar el cambio de velocidad de la luna (que hoy sabemos es debido a que sirve una órbita elíptica). También modelaba el movimiento de los planetas visibles a simple vista. Además, incluía marcas en inscripciones para fijar fechas relevantes como era la celebración de las Olimpiadas. Habían conseguido introducir todo el conocimiento astronómico de la época en poco mas de lo que hoy ocupa un ordenador de 15”.
La capacidad predictiva del Mecanismo es tal que nadie duraría en llamarlo computador u ordenador si en vez de componentes mecánicos estuviese hecho con componentes electrónicos, por tanto, si nos centramos en sus funciones el Mecanismo de Antikythera es el primer computador de la Historia. Habría que esperar a finales del siglo XIX para encontrar un dispositivo con una capacidad de cálculo superior: La Máquina Diferencial de Charles Babbage, que nunca consiguió que funcionase.
¿Por qué desapareció el Mecanismo de Antikytera?
No me refiero a los ejemplares físicos si no al conocimiento científico tecnológico que lo hicieron posibles. Probablemente es una consecuencia de la propia autodestrucción de la civilización Griega en guerras interiores y la ocupación por Roma de la antigua Grecia. Aunque Roma importó, a veces como productos de saqueo, muchos de los logros griegos hubo otros que ignoró. Absorbió e incluso mejoró las Artes particularmente, la Arquitectura y Escultura, pero esto no ocurrió con sus logros científicos y tecnológicos que asimilo parcialmente. La filosofía aristotélica también fue absorbida por Roma pero para muchos esto fue un lastre al despreciar el experimento como base del desarrollo científico.
El valor científico y tecnológico del mundo griego aún se continúa minusvalorando, como puede leerte en el documentado libro de Lucio Russo The Forgotten Revolution (Springer, 2004), en la enseñanza de nuestros días, que habitualmente se limita a resaltar la Literatura y el Arte de Grecia.
La ciencia y tecnología que había hecho posible el mecanismo de Antikythera no desapareció del todo. En el siglo II el astrónomo Claudio Ptolomeo escribió en griego, quizás cuando trabajaba en la mítica biblioteca de Alejandría (Egipto), varias veces destruida, un tratado donde se describe el sistema geocéntrico y se catalogan la mayoría de las estrellas visibles en su época a la longitud de Grecia y el Oriente Próximo. Este tratado permaneció varios siglos olvidado hasta que fue traducido al árabe en el siglo IX con el título de Al-Majisti o Almagesto (‘el más grande’). El Almagesto llegó a Europa gracias a una traducción en latín realizada en el siglo XII por Gerardo de Cremona, italiano de la escuela de traductores de Toledo, al parecer de una copia del texto árabe encontrada en Toledo.
Claudio Ptolomeo de Alejandria formuló la mecánica astronómica que describe en el Almagesto haciendo uso otro libro genial escrito por Euclides: Los elementos. Euclides también había vivido en Alejandría y su libro, escrito en griego, incluye sus famosos postulados que sentaron las bases de la geometría que domino hasta el siglo XIX. Euclides había vivido entorno a los años 325 a. C. y 265 a. C. también en Alejandría. Los Elementos, uno de los libros mas importantes de todas las épocas, llegó a Europa por vías: Una fue a través del imperio Bizantino, donde el griego era conocido por las clases cultas, y otra fue a través de los árabes. De nuevo una copia llegó a Toledo donde fue traducido al latín por Gerardo de Cremona, el mismo que tradujo El Almagesto. El método de razonamiento usado en Los Elementos será fundamental en las ideas que se desarrollaron en el siglo XX sentando las bases de la inteligencia artificial, como veremos en otro capítulo.
En cuanto a la tecnología griega no se perdió del todo. En siglo IX, en Bagdad (Mesopotamia, actual Irak) tres hermanos, los Banu Musa (Ahmad, Muhammad y Hasan bin Musa ibn Shakir), que trabajaban en la Casa de la Sabiduría, escribieron, en torno al año 850, el Libro de Mecanismos Ingeniosos (Kitab al-Hiyal) encargo del califa Al-Mamun. Algunos de los artefactos se inspiraban en las obras griegas, y otros fueron invenciones de los propios hermanos Banu Musa. Los Banu Musa inventaron un flautista automático que hacia uso de un tambor grabado de una forma ingeniosa. Un flautista real tocaba la flauta con un un anillo en cada dedo, la pulsar la flauta con un dedo este movia el anillo que a su vez desplazaba una cuerda que actuaba sobre un dispositivo que iba grabando un tambor giratorio. Este tambor podía ser usado para reproducir posteriormente el sonido del flautista tocando automáticamente una flauta. Algunos piensan que es el primer instrumento que incorporaba ideas de lo que más adelante seria el aprendizaje automático.
Tambien los árabes construyeron sofisticados relojes que fueron perfeccionados en la Europa del siglo XIV, incluían engranajes como los del mecanismo de Antikythera pero no eran tan ingeniosos, habría que esperar al siglo XIX para encontrar un instrumento de cálculo que lo superase.
La pérdida de gran parte de la Ciencia Griega no es el único caso de pérdida de los conocimientos adquiridos por una civilización, se han dado muchos. Incluso en fechas recientes ha ocurrido y continúa sucediendo.
Sin el alcance que el caso griego me viene a la memoria varios ejemplos.
La tecnología astronáutica tras la llegada a La Luna se estancó el desarrollo de grandes cohetes, los últimos Saturno V se enviaron a los museos. En un documental reciente he visto como para construir el nuevo SLS, nuevo super cohete, sus desarrolladores se fueron al museo de Cabo Kennedy para recuperar un motor del Saturno V y desmontarlo.
La tecnología para el desarrollo de centrales nucleares, especialmente en EE UU y la UE, se ha perdido en gran parte al no construirse centrales nucleares en los últimos 30 años. Lo hemos visto con la construcción de nuevos reactores en Francia, Finlandia y EE UU cuyos proyectos se han dilatado al haber desaparecido la infraestructura y no disponer del conocimiento de los profesionales que impulsaron la industria nuclear de los años 70 y 80 del siglo XX. Superar la Ciencia Griega llevo 1500 años, esperemos que no llevo lo mismo a la tecnología nuclear.
MAS INFORMACIÓN
La mayoría de la información disponible sobre el mecanismo y la que se va generando se encuentra en The Antikythera Mechanism Research Project: www.antikythera-mechanism.gr/
Para hacerse una idea clara de cómo debía ser el mecanismo original y cómo se operaba es interesante ver el documental (de solo 8 minutos): The Antikythera Mechanism – 2D (https://youtu.be/UpLcnAIpVRA ).
Lo último: Una maravilla mecánica del mundo antiguo. Investigación y Ciencia. Marzo 2022
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