(nil): Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr)
Ημερομηνία: Κυρ 06 Απρ 2003 - 15:40:17 EEST

• Μηνύματα ταξινομημένα ανά: [ ημερομηνία ] [ thread ] [ θέμα ] [ συγγραφέα ] [ Επισυναπτόμενο ]
• Mail ενέργειες: [ Απάντησε σε αυτό το μήνυμα ] [ Στείλε ενα καινούριο μήνυμα ]

Ο άνθρωπος της αρχαιότητας έχοντας ανάγκες αντίστοιχα με τις σημερινές
έπρεπε να μπορεί να μετράει και να υπολογίζει διάφορα μεγέθη. Για να το
κάνει ευκολότερα χρησιμοποίησε διαφόρων ειδών υπολογιστές. (Χρησιμοποιούμε
εδώ την ευρύτερη έννοια της λέξεως υπολογιστές, σαν τα εργαλεία που
χρησίμευαν για τον ακριβέστερο υπολογισμό μεγεθών.) Θα συναντήσουμε σε
αυτή την κατηγορία από μεθόδους μέτρησης της ώρας μέχρι ψηφιακό υπολογιστή.

ρολόγια
Η θέση του ήλιου στον ουρανό ήταν από την αρχαιότητα η σημαντικότερη
ένδειξη για την ώρα. Στην συνέχεια οι προσπάθειες για μεγαλύτερη ακρίβεια
μας έδωσαν μια ενδιαφέρουσα σειρά ρολογιών και χρονομέτρων.

ηλιακά ρολόγια
Από τις πρώτες προσπάθειες εύρεσης του χρόνου ήταν τα ηλιακά ρολόγια. Μία
κάθετη ράβδος έριχνε την σκιά της σε μία επιφάνεια που είχε χωριστεί σε
ίσα τμήματα και ανέφερε δίπλα σε κάθε ένα την ώρα. Τα ηλιακά ρολόγια ήταν
αρκετά διαδεδομένα από το 3500 π.Χ.. Φτηνά κι εύκολα στην κατασκευή αλλά
φυσικά δουλεύουνε μόνο σε ηλιοφάνεια. Ένα από τα παλιότερα βρέθηκε στην
Αίγυπτο και χρονολογείται από το 800 π.X.

κεριά χρονομέτρησης
Μια άλλη συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή αρχαίων χρονομέτρων αρκετά
διαδεδομένη σε διάφορους πολιτισμούς, ήταν κεριά με χαραγμένες
διαβαθμίσεις στο ύψος τους μέσω των οποίων μετρούσαν και τον χρόνο
αγόρευσης στην αγορά και στα δικαστήρια.

σκοινιά χρονομέτρησης
Στην Κίνα εκτός από κεριά χρονομέτρησης χρησιμοποιούσαν και σκοινιά με
κόμπους εμβαπτισμένα σε εύφλεκτο υλικό όπως ρετσίνι, κάτι σαν αρχαίο
βραδύκαυστο φυτίλι. Το αργό κάψιμο του σκοινιού συνδυασμένο με τους κατά
διαστήματα κόμπους επέτρεπε την μέτρηση του χρόνου.

αστρολάβος - ρολόι
Όποιος είχε λόγο να απαιτεί ακριβέστερο προσδιορισμό της ώρας απ' ότι του
έδινε η εμπειρική παρατήρηση της θέσης του ήλιου, είχε στην διάθεσή του
απλούς σχετικά αστρολάβους που τον βοηθούσαν μέρα και νύχτα να
προσδιορίσει την ώρα με ακρίβεια λεπτού. Με κατάλληλη εκπαίδευση μπορούσε
εκτός από την ώρα να βρίσκει κι ένα σωρό αστρολογικά στοιχεία, αρκεί
βέβαια να μην είχε συννεφιά! ;-)
Κάτι τέτοιο ενδιέφερε αρκετά τους αστρονόμους και τους αστρολόγους της
εποχής που έδωσαν ώθηση στην σχεδίαση και κατασκευή αστρολάβων.

Σχεδόν το ίδιο κόλπο για την εύρεση της ώρας μαθαίνουν να κάνουν σήμερα
κάποιοι πρόσκοποι με την βοήθεια πυξίδας.

υδραυλικά ρολόγια
Αρκετά ενδιαφέροντα και ειδικά για την εποχή τους είναι τα πρώτα ελληνικά
ρολόγια που δούλευαν με νερό. Ο Αρχιμήδης και ο Κτησίβιος κατασκεύασαν
αρκετά διαφορετικά μοντέλα. Χρησιμοποιούνταν για αρκετά χρόνια και
βοήθησαν και τις τηλεπικοινωνίες για συγχρονισμό σε καθορισμένες ώρες της ημέρας.

Τα καλύτερα υδραυλικά ρολόγια δεν βασίζονταν απλά στην ροή του νερού μέσα
από κάποιο στενό στόμιο αλλά λειτουργούσαν και με σταθερή πίεση του νερού
σε ειδικά διαμορφωμένα δοχεία. Ιδιαίτερη προσοχή δινόταν στην ποιότητα και
την ακρίβεια κατασκευής των στομίων απ' όπου έρεε το νερό.

κλεψύδρα
Από τις απλούστερες μορφές χρονομέτρων ήταν οι κλεψύδρες που λειτουργούσαν
είτε με άμμο είτε με νερό. Η χωρητικότητάς τους και η διάμετρος της οπής
που επικοινωνούσαν τα δύο δοχεία καθόριζε τον χρόνο.

Ο Πλάτωνας μάλιστα λέγεται ότι κατασκεύασε μια κλεψύδρα που λειτουργούσε
και σαν ξυπνητήρι.

φάρος Αλεξάνδρειας
Εντυπωσιακή περίπτωση ρολογιών περιγράφεται στον φάρο της Αλεξανδρείας.
Σχεδόν στην κορυφή του υπήρχε άγαλμα του Ποσειδώνα που με ένα μηχανισμό
περιστρεφόταν και ανεβοκατέβαζε το χέρι του δείχνοντας πάντα την θέση του
Ήλιου. Αλλο άγαλμα σήμαινε με μελωδικούς τόνους τις ώρες.

Για περισσότερα : περιοδικό Experiment Γαιόραμα Οκτ. '96.

Το 1500 ο Π.Χένλαϊν στην Γερμανία κατασκευάζει το πρώτο μηχανικό κουρδιστό
ρολόι τσέπης. Η κατασκευή των σύγχρονων μηχανικών ρολογιών καθυστέρησε
ιδιαίτερα γιατί όσοι το προσπαθούσαν είχαν σαν στόχο να αντιγράψουν την
κίνηση των μεγαλύτερων πλανητών και ξεκινώντας με γεωκεντρικές αντιλήψεις
πώς να βγάλουν άκρη; :-)

αστρολάβος - εξάντας
Οι ναυτικοί είχαν πάντα την ανάγκη να μπορούν να προσδιορίζουν την θέση
του πλοίου τους με την μέγιστη δυνατή ακρίβεια ώστε να μην χάνουν την
πορεία τους. Σημαντικό βοήθημα σε αυτό ήταν η γνώση των άστρων και η
παρατήρησή τους με τον αστρολάβο. Η λειτουργία ενός κοινού αστρολάβου
είναι η μέτρηση του ύψους των ουρανίων σωμάτων, απ' τα οποία ανάλογα με
την ώρα μπορεί να βρεθεί το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Η μέτρηση
του ύψους του πολικού αστέρα της Μεγάλης 'Αρκτου δίνει το γεωγραφικό
πλάτος, και το ύψος του ήλιου και των άστρων δίνει την ώρα.

Οι πρώτες αναφορές για την χρήση αστρολάβου είναι από τον Έλληνα αστρονόμο
Ίππαρχο. Γνωστός έγινε ο αστρολάβος που χρησιμοποιούσε ο Απολλώνιος τον 3ο
αιώνα αλλά και ο σφαιρικός αστρολάβος που χρησιμοποιούσε ο Εύδοξος τον 4ο
αιώνα.

Το 1758 στην Αγγλία ο Τζ.Κάμπελ ανακαλύπτει τον σύγχρονο εξάντα.
Σήμερα με το GPS (global positioning system) μπορούμε και πάλι να βρούμε
με πανεύκολο τρόπο την ακριβή θέση μας πάνω στην Γη με την βοήθεια
γεωστατικών δορυφόρων, αλλά αν μείνουμε από μπαταρίες πάλι θα κοιτάμε τα
άστρα για να βγάλουμε άκρη, αν βέβαια φροντίσαμε ποτέ να μάθουμε τις
θέσεις τους και την τροχιά τους στον ουρανό...

πλανητάριο του Αρχιμήδη
Ο Κικέρωνας αναφέρει εντυπωσιασμένος ότι ο Αρχιμήδης κατασκεύασε και
χρησιμοποιούσε κάποιον μηχανισμό με τον οποίο έβρισκε ταυτόχρονα την θέση
ήλιου, σελήνης και 6 πλανητών, αλλά οι περιγραφές που σώθηκαν είναι μόνο
για την λειτουργία και όχι για την κατασκευή. Παρόμοιας σκοπιμότητας αλλά
διαφορετικής τεχνολογίας συσκευές συναντάμε αρκετά αργότερα στην Ευρώπη
την εποχή του Κοπέρνικου όταν οι τότε επιστήμονες προσπαθούσαν να φτιάξουν
ένα μοντέλο κίνησης των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος αμφισβητώντας
την κίνηση της γης... Είχαν φτιάξει κάποιες εντυπωσιακά πολύπλοκες
κατασκευές που όμως αδυνατούσαν να δώσουν ακρίβεια μέχρι που το
ηλιοκεντρικό πλανητικό μας σύστημα ξανάγινε ευρύτερα γνωστό.

«αστρολάβος» των Αντικυθήρων

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά ευρήματα της αρχαιότητας είναι ο επονομαζόμενος
«Αστρολάβος των Αντικυθήρων» που τελικά αποδεικνύεται ότι δεν ήταν
αστρολάβος αλλά αστρονομικός υπολογιστής, δηλαδή κάτι σαν ένα πλανητάριο
σε μικρογραφία! Κάποιοι σφουγγαράδες τον βρήκαν το 1901 κοντά στα
Αντικύθηρα σε ένα ναυάγιο ρωμαϊκής εποχής. Η διαδικασία ανέλκυσης των
ευρημάτων του ναυαγίου κράτησε σχεδόν 6 μήνες με ανθρώπινες απώλειες έναν
νεκρό και δύο μόνιμα ανάπηρους σφουγγαράδες που συνεργάστηκαν στην
ανέλκυση. Αρκετά αργότερα απ' το ναυάγιο ανασύρθηκαν μερικά ακόμα ευρήματα
απ' τον γνωστό ερευνητή των βυθών Ζακ Υβ Κουστώ.

Η χρήση του αντικειμένου παρέμεινε άγνωστη για χρόνια. Ο καθηγητής Στάης
αντιλήφθηκε πρώτος την χρήση του και ο Ντήν Μέρριττ υπολόγισε την ηλικία
του με βάση τον γραφικό χαρακτήρα στον πρώτο αιώνα π.Χ. Στο ερευνητικό
κέντρο Δημόκριτος ο καθηγητής Derek de Solla Piere από το πανεπιστήμιο του
Yale και ο καθηγητής πυρηνικής φυσικής Χαράλαμπος Καράκαλος ενώνοντας τις
δυνάμεις τους, εξέτασαν τον «αστρολάβο» με ακτίνες Χ και Γ και βρήκαν έναν
εκπληκτικά περίπλοκο μηχανισμό απροσδόκητο για το 80 π.Χ. που
χρονολογήθηκε τελικά η κατασκευή του. Είναι η πιο περίπλοκη γνωστή
μηχανική κατασκευή μέχρι το 1200 μ.Χ.!

διάταξη γραναζιών
Ο μηχανισμός που βρέθηκε στα Αντικύθηρα έχει πάρα πολλά μεταλλικά κυκλικά
γρανάζια τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο που να εξομοιώνεται η κίνηση κάποιων
πλανητών. Ποιος και πώς το κατασκεύασε με τέτοιες αστρολογικές γνώσεις και
κατασκευαστική ακρίβεια εκείνη την εποχή παραμένει μυστήριο. Η ανάλυση
δείχνει ότι πρόκειται πολύ περισσότερο για αστρονομικό μηχανικό υπολογιστή
και λιγότερο για έναν πιο περίπλοκο αστρολάβο.

Στον αστρολάβο υπήρχαν 27 διαφορετικά γρανάζια τα οποία κινούταν
ταυτόχρονα σύμφωνα με τις επιλογές μιας χειρολαβής. Όλα βρίσκονταν σε
ξύλινο κουτί με πιθανότερες διαστάσεις 33 x 17 x 10 εκατοστά. Στο εμπρός
μέρος υπήρχαν δύο ομόκεντροι δίσκοι με ενδείξεις ημερομηνίας σε σχέση με
την θέση του ήλιου, και ημερομηνία σε σχέση με την σελήνη. Στην πίσω όψη
υπήρχαν δύο δίσκοι. Ο ένας μέτραγε μέρες του σεληνιακού μήνα αλλά και τον
υπολογισμό των εκλείψεων σελήνης. Ίσως αυτά φαίνονται απλά, αλλά
αντίστοιχοι υπολογισμοί απαιτούν χρήση αριθμών με έξι δεκαδικά ψηφία!

διαφορικό
'Αλλη πρωτοποριακή τεχνική εφαρμογή ήταν η χρήση διαφορικού συστήματος
κίνησης από μία είσοδο σε δύο εξόδους. Κατά την λειτουργία του διαφορικού
η ταχύτητα περιστροφής της εισόδου ισούται με την διαφορά ταχυτήτων των
εξόδων. Στον μηχανισμό των Αντικυθήρων το διαφορικό χρησιμοποιείται με
τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπει τον συσχετισμό των συνοδικών δεδομένων με
τα αστρικά!
Τίποτε ανάλογο δεν ξανασυναντάμε σε οποιαδήποτε μηχανική κατασκευή μέχρι
τον 19ο αιώνα!

Ο Μαθηματικός Διονύσης Κριάρης μελέτησε και ανακατασκεύασε αντίγραφο του
υπολογιστή των Αντικυθήρων, όπως είχε κάνει παλιότερα και ο καθηγητής
Derek de Solla Piere.

Παρόμοιος μηχανισμός δεν έχει βρεθεί οπουδήποτε αλλού. Κοντά στο 500 μ.Χ.
συναντάμε μια παρόμοια κατασκευή στο Βυζάντιο που μπορούσε να υπολογίζει
με κάποιο μηχανισμό θέσεις ήλιου, σελήνης και πλανητών για ορισμένες
γεωγραφικές θέσεις. Η κατασκευή του δείχνει απλούστερη και ευτυχώς σώζεται
σε σχετικά καλή κατάσταση στο Μουσείο επιστημών του Λονδίνου όπου
μελετήθηκε και ανακατασκευάστηκε από την Τζ.Φίλντ και τον Μ.Ράιτ.

Αρκετά αργότερα, κοντά στο 1200 μ.Χ., συναντάμε παρόμοια κατασκευή από
'Αραβες αστρονόμους που εξελίσσοντας την επιστήμη της αστρολογίας
χρησιμοποίησαν αστρολάβους παρόμοιων λειτουργιών. Τα πρώτα ρολόγια επίσης
είχαν μεγάλη πολυπλοκότητα γιατί προσπαθούσαν να μετρήσουν όχι την ώρα
αλλά σεληνιακές φάσεις και κινήσεις άλλων άστρων.

ταξίμετρο
Ταξίμετρο ονομαζόταν ένα ειδικό καροτσάκι που με συνδυασμό μηχανισμού
γραναζιών και δεικτών κατάφερνε να μετράει με ακρίβεια την απόσταση που
διένυε. Έμοιαζε σαν ένα τραπεζάκι με ρόδες που στην πάνω του επιφάνεια
υπήρχαν περιστρεφόμενοι δείκτες που έδειχναν σε κατάλληλα βαθμονομημένη
κλίμακα την διανυθείσα απόσταση. Θεωρείται εφεύρεση του Ήρωνα αν και δεν
αποκλείεται να τελειοποιήθηκε απ' αυτόν. Πριν από αυτό για την μέτρηση
μεγάλων αποστάσεων χρησιμοποιούταν οι βηματιστές, άτομα που μετρώντας τα
βήματά τους υπολόγιζαν την συνολική απόσταση.

ψηφιακός υπολογιστής 1200 ετών!
Σε αρκετούς λαούς χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικά αριθμητικά συστήματα, και
σε πολλά μεγέθη έχει παραμείνει σαν βάση το 12 ή το 60. Οι Μάγια
χρησιμοποίησαν εικοσαδικό με τεράστια νούμερα (είχαν νούμερα σαν το
23.040.000.000 εκφρασμένα με ένα σύμβολο «αλαούτουν»!), αντίστοιχα νούμερα
παρατηρούμε και σε Iνδικά έπη. Δυαδικό σύστημα όμως δεν συναντάμε πουθενά.

Δείτε όμως την παρακάτω ιστορία:

Βορειοδυτικά της Νέας Γουινέας βρίσκεται το νησί Apraphul. Εκεί βρέθηκε
μία διάταξη με σχοινιά και τροχαλίες που δεν έδειχνε να εξυπηρετούσε
τίποτε προφανές. Μετά από προσεκτικότερη ανάλυση αποδείχτηκε ότι
αποτελούσε τμήμα του αρχαιότερου γνωστού ψηφιακού υπολογιστή. Η κατασκευή
χρονολογείται γύρω στο 850 μ.Χ.

Οι κάτοικοι του Apraphul ήταν ικανοί θαλασσοπόροι με καλοκατασκευασμένα
σκάφη. Φαίνεται ότι για κάποιο λόγο χρησιμοποιούσαν δυαδικό σύστημα
αρίθμησης όμοιο με αυτό των σημερινών υπολογιστών!

Στην κατασκευή που βρέθηκε χρησιμοποιούταν κουτιά με οπές απ' τις οποίες
έβγαιναν σκοινιά που ανάλογα με το μήκος τους δίνανε ένδειξη 0 ή 1. Με
τρία κουτιά και τα μήκη σκοινιών τους μπορούσαν να εκφράσουν τα πρώτα 8
ψηφία του δεκαδικού μας συστήματος.

δυαδικό 000 001 010 011 100 101 110 111
δεκαδικό 0 1 2 3 4 5 6 7

Xρησιμοποιώντας 10 κουτιά θα μπορούσαν να εκφραστούν 1024 αριθμοί.
Στην συνέχεια φυσικά το επόμενο λογικό βήμα ήταν κουτιά που λειτουργούσαν
σαν πύλες συγκεκριμένων λειτουργιών, όπως πύλες τύπου AND, OR, και
αναστροφείς. Πολυπλέκτες και flip flop σαν μνήμες κατασκευαζόταν με
συνδυασμούς των απλούστερων πυλών.

Βρέθηκαν σε κάποια περιοχή σειρές των 8 κουτιών από κουτάκια flip flop.
Δηλαδή μνήμη 8 bit! Μετά από αυτά υπήρχαν πύλες AND και OR σε λειτουργία
καταχωρητών! Πιστεύεται ότι αυτός ο υπολογιστής είχε την δυνατότητα
προγραμματισμού σε επίπεδο bit και byte βέβαια. Για να κινηθεί η τεράστια
αυτή δέσμη σκοινιών με ακρίβεια, χρησιμοποιούταν εντατήρες για να τα
κρατάνε τεντωμένα και ελέφαντες για να τα κινούν! Στην περιοχή βρέθηκαν
αρκετά κόκαλα ελεφάντων που το πιστοποιούν.

Ποιος κατασκεύασε αυτόν τον ψηφιακό υπολογιστή και τι υπολόγιζε παραμένει
μυστήριο, ειδικά γι' αυτή την περιοχή του πλανήτη που δεν μας συνήθισε σε
παρόμοιες εκπλήξεις, τουλάχιστον μέσα στην ιστορία όπως προς το παρόν την ξέρουμε.

Επικεφαλής της αρχαιολογικής έρευνας ήταν ο Robert L. Ripley του Charles
Fort College της Νέας Υόρκης. Ο ίδιος με την βοήθεια της επιστημονικής του
ομάδας ανακατασκεύασε μεγάλο μέρος αυτού του πρωτότυπου υπολογιστή.
Μπορείτε να δείτε την ανακατασκευή αυτή στο Tropical Museum of Marine
Antiquities κοντά στην Σουμάτρα.

Η παραπάνω ιστορία δημοσιεύτηκε στο Scientific American τον Απρίλιο του
1988 τεύχος 258 σελ.118-121, σαν πρωταπριλιάτικο αστείο (Apraphul - April
fool) και σαν ευκαιρία για επίδειξη με μηχανικές αναλογίες της λογικής
boole για υπoλογισμούς στο δυαδικό σύστημα. Παρ' όλα αυτά κατάφερε να
ενσωματωθεί σε αρκετά σοβαρά έντυπα που αναφέρονται στην ιστορία των
υπολογιστών!

Χρειάστηκε να φτάσουμε στο 1642 για μια αριθμομηχανή πρόσθεσης και
αφαίρεσης απ' τον Πασκάλ στην Γαλλία. Λίγο αργότερα το 1674 ο Γκ.
Λάιμπνιτς έφτιαξε και αριθμομηχανή πολλαπλασιασμού διαίρεσης. Τελικά το
1937 ο Κ.Τσούζε φτιάχνει τον πρώτο ηλεκτρομηχανικό υπολογιστή και το 1945
οι Τζ. Έκερτ και Τζ. Μόκλι φτιάχνουν στις ΗΠΑ τον πρώτο ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Ηλίας Σφέτσος

--
Η Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr) γράφει :
Να πάρει η ευχή, αυτό είναι αντιεπαγγελματικό! Ένας καλός μπάρμαν γελάει
κι ας μην είναι αστείο!
________________________________________________________________________
          Joke of the Day ... Ελληνική Λίστα Ανεκδότων
             https://anekdota.duckdns.org
        ___ Η JotD βγαίνει σε Ελληνικά και Greeklish ___
________________________________________________________________________

• Επόμενο μήνυμα: Nikos Tsekhs: "Καμάκι Style"
• Προηγούμενο μήνυμα: Έβελυν: "Το λεξάρι του Χάρι Πότερ"
• Μηνύματα ταξινομημένα ανά: [ ημερομηνία ] [ thread ] [ θέμα ] [ συγγραφέα ] [ Επισυναπτόμενο ]
• Mail ενέργειες: [ Απάντησε σε αυτό το μήνυμα ] [ Στείλε ενα καινούριο μήνυμα ]