Antiker Computer: Gravitationswellenforschung wirft neues Licht auf den Antikythera-Mechanismus

Das Zentrale Fragment des Antikythera-Mechanismus im Museum im National Archaeological Museum in Athen. Copyright: Tilemahos Efthimiadis (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 2.0
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Das Zentrale Fragment des Antikythera-Mechanismus im Museum im National Archaeological Museum in Athen.Copyright: Tilemahos Efthimiadis (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 2.0

Das Zentrale Fragment des Antikythera-Mechanismus im Museum im National Archaeological Museum in Athen.
Copyright: Tilemahos Efthimiadis (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 2.0

Glasgow (Großbritannien) – Mit neusten Methoden, mit denen zuvor Gravitationswellen untersucht wurden, haben zwei Wissenschaftler den ältesten bekannten analogen Computer der Welt, den sogenannten Mechanismus von Antikythera untersucht und kommen zu dem Schluss, dass die Mechanik offenbar unter anderem dazu genutzt wurde, um das griechische Mondjahr zu ermitteln.

Wie Professor Graham Woan und Dr. Joseph Bayley von der University of Glasgow aktuell im Fachjournal „Horological Journal“ berichten, haben sie statistische Modellierungstechniken verwendet, die eigentlich zur Analyse von Gravitationswellen entwickelt wurden, um die wahrscheinliche Anzahl der Löcher in einem der zerbrochenen Ringe des Antikythera-Mechanismus, dem sogenannten Kalender-Ring, zu ermitteln.

Hintergrund
Der Mechanismus von Antikythera wurde 1901 von Schwammtauchern in einem Schiffswrack aus römischer Zeit vor der Küste der griechischen Insel Antikythera entdeckt. Das Gerät besteht aus Bronzezahnrädern und Platten, von denen jedoch vermutlich heute nur noch etwa ein Drittel in Form von insgesamt 82 Fragmenten vorhanden sind. Während frühere Studien zu einem fast vollständigen Verständnis der ursprünglich Grundmechanik beigetragen haben, war bislang unklar, wie der Mechanismus mittels seiner Vorderseite betrieben und eingestellt werden konnte. 2005 offenbarten Röntgen-Scans zahlreiche Inschriften auf der Rückseite und den Innenteilen der Mechanismus und halfen Wissenschaftlern so zusätzlich, das Gerät zu verstehen.

2020 offenbarten Röntgenbilder eines der Ringe des Mechanismus, bekannt als der Kalender-Ring, zahlreiche Löcher in regelmäßigen Abständen, die unter dem Ring liegen. Da der Ring jedoch zerbrochen und unvollständig war, war nicht klar, wie viele Löcher ursprünglich vorhanden waren. Erste Analysen von Antikythera-Forscher Chris Budiselic und Kollegen deuteten darauf hin, dass es wahrscheinlich irgendwo zwischen 347 und 367 waren.

In ihrer aktuellen Analyse beschreiben Woan und Forscher der Universität Glasgow, wie sie zwei statistische Analysetechniken verwendeten, um neue Details über den Kalender-Ring zu enthüllen. Das Ergebnis zeigt, dass es viel wahrscheinlicher ist, dass der Ring ursprünglich 354 Löcher hatte, was wiederum dem Mondkalender entspricht, als 365 Löcher, die dem ägyptischen Kalender gefolgt wären. Die Analyse zeigt auch, dass 354 Löcher Hunderte Male wahrscheinlicher sind als ein Ring mit 360 Löchern, wie sie von früheren Forschungen als mögliche Anzahl vorgeschlagen wurden.

Woan nutzte die Bayes’sche Analyse, die Wahrscheinlichkeiten verwendet, um Unsicherheit basierend auf unvollständigen Daten zu quantifizieren, um so die wahrscheinliche Anzahl der Löcher im Mechanismus anhand der Positionen der erhaltenen Löcher und der Platzierung der sechs erhaltenen Fragmente des Rings zu berechnen. Seine Ergebnisse zeigten starke Hinweise darauf, dass der Kalender-Ring des Mechanismus entweder 354 oder 355 Löcher enthielt.

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Gleichzeitig passte Bayley Techniken an das Antikythera-Problem an, die von seiner Forschungsgruppe verwendet werden, um die Signale zu analysieren, die von den LIGO-Gravitationswellendetektoren aufgenommen werden, die die winzigen Wellen in der Raumzeit messen, die durch massive astronomische Ereignisse wie die Kollision von Schwarzen Löchern verursacht werden (…GreWi berichtete).

Die sogenannten Markov-Chain-Monte-Carlo- und Nested-Sampling-Methoden, die Woan und Bayley angewandt wurden, lieferten eine umfassende probabilistische Ergebnismenge, die erneut darauf hindeutet, dass der Ring höchstwahrscheinlich 354 oder 355 Löcher in einem Kreis mit einem Radius von 77,1 mm enthielt. Das Ergebnis zeigt auch, dass „die Löcher mit außerordentlicher Genauigkeit positioniert wurden, mit einer durchschnittlichen radialen Abweichung von nur 0,028 mm zwischen jedem Loch“.

Für das Forscherduo unterstreichen die neuen Ergebnisse die Arbeit und Sorgfalt, die griechische Handwerker in seine Herstellung des Antikythera-Mechanismus gesteckt haben. „Die Präzision der Positionierung der Löcher erforderte hochgenaue Messtechniken und eine unglaublich ruhige Hand, um sie zu stanzen.“

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Recherchequelle: University of Glasgow

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