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Forscher haben das Rätsel des uralten Antikythera-Mechanismus gelöst

Der antike Computer ist damit noch einmal eine ganze Ecke beeindruckender geworden.
15.3.21
Ein Fragment des Antikythera-Mechanismus und eine computergenerierte Nachbildung. Forschern ist es gelungen, das Geheimnis um den Apparat zu lüften.
Links: Wikimedia CommonsCC BY 2.5 || Rechts: © 2020 Tony Freeth

Im Frühling 1900 entdeckten Schwammtaucher vor der griechischen Insel Antikythera ein altes Schiffswrack. In seiner Ladung befand sich ein Artefakt, das unser Bild vom antiken Griechenland dramatisch verändern sollte.

Das als Mechanismus von Antikythera bekannte Objekt ist ein komplexer astronomischer Rechner und über 2.000 Jahre alt. Seit seiner vollständigen Bergung 1901 haben sich Generationen von Forschenden über seinen Sinn und seine Funktionsweise den Kopf zerbrochen. Manche bezeichnen ihn sogar als ersten Analogcomputer der Welt.

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Mithilfe eines hochkomplexen Gewirrs aus Zahnrädern zeichnete der Mechanismus die Bewegungen der Planeten und der Sonne nach und zeigte die Phasen des Mondkalenders, die Position der Sternbilder und sogar die Zeit von sportlichen Veranstaltungen wie den Olympischen Spielen an. Das Gerät spiegelt auch eine alte Vorstellung des Kosmos wider, mit der Erde im Mittelpunkt. Aliens dürften damit als Erschaffer oder Auftraggeber wegfallen.


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Im Laufe der vergangenen 120 Jahre konnte man dem Gerät schon einige Geheimnisse entlocken. Da allerdings nur etwa ein Drittel des Mechanismus die Jahrtausende im Mittelmeer überstanden hat, gab es noch zahlreiche Leerstellen. 

Am 12. März veröffentlichten Forschende des Antikythera Research Teams vom University College London unter der Leitung von Tony Freeth allerdings einen Aufsatz in der Fachzeitschrift Scientific Reports, in dem sie angeben, diese Lücken mit "einem radikal neuen Modell" geschlossen zu haben.

"Es ist ein so außerordentlicher Apparat", sagt Adam Wojcik in einem Telefonat mit VICE. Er ist Materialforscher an der UCL und Co-Autor der neuen Studie. "Er ist einfach nicht von dieser Welt, wenn man bedenkt, was wir über Technologie im antiken Griechenland wissen oder wussten. Er ist einzigartig und es gibt nichts aus den folgenden Jahrhunderten oder sogar Millennia, was ihm nahekommt."

"Nichtsdestotrotz, es gibt ihn und alles deutet darauf hin, dass er aus dem antiken Griechenland stammt", sagt Wojcik weiter, der seit seiner Kindheit von dem Mechanismus fasziniert ist. "Wir müssen akzeptieren, dass sie damals zu viel mehr fähig waren, als wir wissen und begreifen können. Der Mechanismus ist ein Fenster in diese Welt."

Lange haben Forschende über die Funktionsweise des Apparats gerätselt, von dem 82 Fragmente erhalten sind. Dazu gehören komplexe Zahnradmechanismen und Inschriften, die erst mit moderner Technologie sichtbar gemacht werden konnten.

Der technische Fortschritt ermöglichte es auch, die Funktion und Funktionsweise der Rückseite des Mechanismus zu erklären, die unter anderem ein System zur Vorhersage von Mond- und Sonnenfinsternissen darstellt. Insbesondere detailreiche Oberflächenabbildungen und Computertomographie enthüllten zahlreiche Inschriften, die einer Art Bedienungsanleitung für den Mechanismus entsprechen. Diese Fortschritte wurden bereits 2006 in einer Studie beschrieben, die ebenfalls unter der Führung von Freeth entstanden war.

Jetzt glauben Freeth und sein Team, dass sie fehlende Stück des Puzzles gefunden haben: das komplizierte Räderwerk an der Vorderseite des Geräts. Auch wenn kaum etwas von der Vorderseite erhalten geblieben ist und "keine bisherige Rekonstruktion alle Daten mit einbezogen hat", so die Studie. 

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Die neue Arbeit "hat die Erkenntnisse anderer zusammengefasst und sich mit den zahlreichen losen Enden und problematischen Feinheiten auseinandergesetzt, die andere einfach ignoriert haben", sagt Wojcik. "Zum Beispiel gibt es bestimmte Eigenschaften bei den erhaltenen Teilen – Löcher und Stäbe und solche Sachen –, bei denen andere gesagt haben: 'Die ignorieren wir einfach in unserer Erklärung. Die müssen einen Zweck gehabt haben, aber wir wissen ihn nicht, also ignorieren wir sie einfach.'"

Er und sein Team hätten hingegen nichts ignoriert, sagt Wojcik. "Die ganzen geheimnisvollen Stäbe und Löcher ergeben in unserer Lösung plötzlich Sinn. Es kommt alles zusammen und passt zu den Hinweisen aus den Inschriften." 

Die Inschriften, die in der Studie von 2006 beschrieben werden, suggerieren, dass die fehlende Kosmos-Darstellung auf der Vorderseite eine bewegliche Anordnung von Ringen war, die die Laufbahnen von Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn – jeweils mit kleinen Edelsteinen dargestellt – nachzeichnet. Und mit ihnen den Pfad der Sonne, die Mondphasen und die Positionen der Sternbildkonstellationen. Neben dem genauen Studium der Inschriften erschuf das Team Computersimulationen und Teilrepliken des Apparats, um ihr neues Modell auszuprobieren. 

Einer der wichtigsten Hinweise ergab sich 2016 in einer Untersuchung, die Teile von Inschriften der Vorderseite preisgaben, darunter zwei Werte: 462 Jahre und 442 Jahre. Die Erbauer des Mechanismus hatten sie Venus und Saturn zugewiesen, woraufhin das Forscherteam in den Arbeiten des vorsokratischen Philosophen Parmenides eine mögliche Quelle für diese Zahlen identifizieren konnte.

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Die Werte sind altgriechische Berechnungen dafür, wie lange die Planeten von der Erde aus betrachtet brauchen, um an ihre vermeintliche Ausgangsposition zurückzukehren.

Eine Computernachbildung des Apparats mit einer schematischen Darstellung der Zahnradmechanismen

Ein erweitertes Computermodell des Antikythera-Mechanismus | Bild: © 2020 Tony Freeth

Besonders kompliziert werden diese Modelle durch die altgriechische Auffassung, dass sich alle Planeten und die Sonne um die Erde drehen. Das erfordert komplexe Rechenmodelle, um zum Beispiel die retrograde Bewegung der Planeten zu erklären – das Phänomen, bei dem Planeten zwischendurch rückwärts zu laufen scheinen. Dieser Effekt ist eine optische Illusion, die auftritt, wenn ein sich schneller bewegender Planet seinen langsameren Nachbarn auf seiner Laufbahn um die Sonne überholt.

Die Entdeckung dieser Zyklen für Venus und Saturn ermöglichte es dem Team, ein System von Zahnrädern zu entwerfen, das die planetare Bewegung, wie sie in der Inschrift beschrieben wird, wiedergibt – komplett mit retrograden Bewegungen. Für einen Planeten wäre das noch relativ einfach, aber alle fünf damals bekannten Planeten auf diese Weise darzustellen, erforderte hohe Ingenieurskunst.

"Wenn du alle Planeten darstellen willst, musst du alle ihre Positionen korrekt wiedergeben", sagt Wojcik. "Wenn du die Kurbel an der Seite des Mechanismus drehst, beginnen sich diese ganzen kleinen Planeten, wie in einem Uhrwerk in dieser Art Miniplanetarium zu bewegen. Zwischendurch wird sich einer von ihnen rückwärts und dann wieder vorwärts bewegen. Und dann wird ein anderer weiter außen anfangen, sich rückwärts zu bewegen."

"Aber an jedem Punkt, an dem du den Mechanismus anhältst, wird er dir eine wahrheitsgetreue Reproduktion des Himmelsbildes geben, denn das ist der Sinn und Zweck des Apparats", sagt er. 

Um diesen Effekt in ihrem Modell zu erschaffen, leitete das Team die Zyklen der anderen Planeten von den Daten für Venus und Saturn ab und entwarf ein ausgeklügeltes System aus Zahnrädern, das diese reproduzieren kann. 

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Die vollständige Rekonstruktion des Artefakts ist außerordentlich kompliziert, weshalb du dir auf jeden Fall die Dokumentation anschauen solltest, die wir weiter oben eingebettet haben. Dort siehst du, wie die überlappenden Zahnräder, Stifte, Zifferblätter und Scheiben in diesem unfassbaren astronomischen Computer zusammenarbeiten – jedenfalls so, wie es sich das Team momentan vorstellt.

Auch wenn das neue Modell dieses bizarre Puzzle besser zusammenfügt als alle vorherigen, heißt das noch nicht, dass damit alle Geheimnisse um den Mechanismus gelüftet sind – noch lange nicht.

Freeth, Wojcik und ihre Kolleginnen und Kollegen hoffen jetzt, das ganze Gerät mit der Technologie der alten Griechen nachzubauen. 

"Es ist bemerkenswert, wie viel Genauigkeit und Kunstfertigkeit das erfordert", sagt Adam Wojcik. "Aber wir müssen akzeptieren, dass dieser Apparat funktioniert hat – und dass die Griechen ihn gebaut haben."

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