Histoire de l'informatique : I. Le mécanisme d'Anticythère

Au printemps 1900, l'épave d'un ancien navire romain rempli de trésors archéologiques est découverte au large d'Anticythère en Grèce par le capitaine Dimitrios Kontos.

En 1900-1901, a lieu la récupération d'objets du naufrage. Parmi eux se trouvent des statues, des pièces de monnaie, des bijoux, de la poterie et une boîte en bois corrodée contenant un morceau de bronze corrodé.

Un morceau de bronze corrodé très spécial

En mai 1902, l'archéologue Valerios Stais a remarqué ce qui était apparemment une roue dentée dans la structure. Ses collègues archéologues considéraient que sa théorie - selon laquelle le mécanisme était un type de calculatrice astronomique - n'aurait pas pu être construite à cette époque.

En 1951, l'historien des sciences, Derek J. de Solla Price, s'est intéressé à l'artefact. En 1971, il a commencé à travailler avec le physicien Charalampos Karakalos, en scannant les parties existantes de l'appareil avec des rayons X et des rayons gamma pour créer la première image 3D de l'intérieur. Il s'avère que l'archéologue Stais avait raison en 1902.

Premier exemple connu d’ordinateur analogique

Le mécanisme d'Anticythère est maintenant considéré comme le premier exemple connu d'ordinateur analogique.

Il pourrait calculer (au moins) ce qui suit :

• Les chemins des planètes visibles : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne
• Les chemins du Soleil et de la Lune, et les phases de la lune
• Éclipses solaires et lunaires
• Le cycle de quatre ans des jeux de la Grèce antique

L'implication est que cette machine sophistiquée a dû être pré-datée par d'autres appareils, tout aussi complexes, mais malheureusement perdus dans la nuit des temps.

Les astronomes et mathématiciens grecs ont pris des leçons de leurs prédécesseurs babyloniens et égyptiens, mais tous travaillaient à l'inverse avec un niveau de complexité supplémentaire.

Leur compréhension du cosmos était géocentrique, c'est-à-dire qu'ils croyaient que la Terre était le centre de l'univers, ce qui a conduit à des calculs qui étaient à la fois épicycloïdaux - roues dans les roues - et excentriques - calculs de décalage.)

Ils ont réussi à créer un modèle basé sur le mouvement rétrograde - l'inversion apparente du mouvement d'une planète sur fond étoilé. Ils ont ensuite créé des ratios pour calculer où se trouverait une planète. Ces rapports sont exprimés en (nombre, nombre), donc pour Vénus le rapport le plus précis était (720, 1511), ce qui signifie qu'elle devrait montrer un mouvement rétrograde 720 fois en 1511 ans.

Normalement, cela impliquerait des impossibilités (pour le moment) de créer des roues dentées qui correspondent à des nombres très élevés (et parfois premiers) - par exemple, pour la planète Vénus, vous auriez besoin d'une roue dentée avec 1151 dents pour des prédictions plus précises.

Cependant, pas plus tard qu'en 2016, les chercheurs ont trouvé une inscription du numéro 462 sur la couverture avant dans la section Vénus et 442 dans la section Saturne.

C'était une avancée majeure.

Avec les nouveaux chiffres branchés dans les calculs, nous arrivons à un cycle de (289, 462) pour Vénus et (447, 442) pour Saturne. Ces nombres sont très précis pour prédire le mouvement planétaire, mais ils sont factorisables.

Cela signifie qu'ils sont divisibles par d'autres nombres, contrairement aux nombres premiers. Cela permet à tour de rôle la construction de l'appareil avec des rouages de moins de cent dents, le gardant compact et plus facile à construire.

Malheureusement, les inscriptions pour les autres planètes se sont avérées illisibles.

Le concepteur de cette boîte avait trois objectifs en tête lors de sa création : précision - la rendre aussi précise que possible, factorisabilité - un exemple dans le mécanisme est l'un des engrenages a dix-sept dents - et économie - l'engrenage à dix-sept dents est utilisé pour différents mouvements planétaires.

Le mécanisme d'Anticythère : Une machine sophistiquée complexe à recréer

Maintenant que les mathématiques avaient été élaborées, il était alors temps pour un groupe d'artisans de créer le mécanisme physique lui-même.

D'après les scans les plus récents, il s'agissait d'une machine superbement construite, calculant le mouvement des planètes, du Soleil, de la Lune (et de ses phases) et avait également une «main de dragon» qui prédisait des éclipses sur le front.

Recréation du panneau avant

Sur la face arrière de la machine, il y avait des indicateurs pour divers calendriers, y compris le calendrier lunaire et le calendrier des jeux de la Grèce antique.

Recréation du panneau arrière

Les panneaux avant et arrière étaient finement incrustés et détaillés, et il y a des spéculations selon lesquelles le mécanisme était recouvert de pierres précieuses. Le tout était propulsé par une manivelle sur le côté.

Ce sont les découvertes les plus récentes, publiées dans Nature en mars 2021.

Les ordinateurs analogiques - c'est-à-dire les ordinateurs non numériques - ont été utilisés au quotidien jusqu'à la production de circuits intégrés et de processeurs rapides et bon marché. Les règles à suivre, les contrôles de tir de l'artillerie navale (qui prenaient en compte le mouvement relatif du navire ciblé et le tir du navire) et même le système d'admission d'air d'origine du Concorde étaient tous analogiques.

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Sources : https://www.nature.com/articles/s41598-021-84310-w

Quelques vidéos - https://www.nature.com/articles/s41598-021-84310-w#MOESM4

Photo credit : Zde, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons ; marsupium photography, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons ; Gts-tg, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons