Mecanismo de Anticítera: Milagre tecnológico na Antiguidade

- Atualizado no dia 13 de setembro de 2021 -

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Há 120 anos, mergulhadores descobriam perdido no oceano um fantástico tesouro tecnológico eventualmente batizado de Mecanismo de Anticítera. Encontrado no fundo do mar a bordo de um antigo navio Grego, sua complexidade gerou décadas de estudos por vários grupos de pesquisa ao redor do mundo para decifrar aquilo que se descobriu ser o primeiro computador analógico da história, cuja tecnologia pensava-se ser impossível de existir em uma época tão remota do Mundo Antigo, provavelmente em meados do século II a.C.! Sua descoberta e entendimento do seu funcionamento mudou completamente a noção que tínhamos do desenvolvimento tecnológico da nossa civilização, já se cogitando há um bom tempo que a História precisa ser reescrita para encaixar essa fabulosa tecnologia, a qual só foi vista com similar genialidade e complexidade quase 1500 anos depois. Aliás, o mais recente estudo que pode ter solucionado por completo o Mecanismo de Anticítera revelou a criação de um gênio: combinando ciclos da astronomia Babilônica, matemática da Academia de Platão e teorias astronômicas da Antiga Grécia.

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DESCOBERTA

Era um momento de fortes tempestades entre os anos de 65 e 80 a.C., quando um um navio de 65 metros cheio de luxuosos artefatos de artesão da Antiga Grécia encontrou seu trágico fim na costa de uma pequena ilha grega, chamada de Anticítera. O navio estava em destino para o vultuoso mercado romano, e considerando as evidências de moedas de prata encontradas em seu interior, provavelmente começou sua jornada em Pérgamo ou Éfeso, onde hoje fica localizado o oeste da Turquia, parando em um porto livre de impostos para comercializar no centro de Delos, na Grécia, com o intuito de conseguir outras mercadorias. Na rota final para o porto de Roma e seu principal mercado, a tempestade pegou os tripulantes da embarcação desprevenidos.

Quase 2000 anos depois, em 1900, uma segunda tempestade na região atingiu outra embarcação, dessa vez de um grupo de mergulhadores em busca por esponjas marinhas (organismos do grupo porífero bastante comum nos mares). Para se protegerem da tormenta, os mergulhadores correram para se abrigar em uma pequena ilha próxima: sim, em Anticítera. Quando a tempestade se acalmou, eles foram dar continuidade ao serviço de coleta de esponjas e resolveram começar ali nas proximidades da ilha. Durante os mergulhos, acabaram se deparando com o nosso antigo navio naufragado, cheio de tesouros da antiguidade. Isso os surpreendeu e pouco tempo depois eles foram bem depressa informar a descoberta ao governo grego.

Meses após o achado, os mergulhadores retornaram, auxiliados e supervisionados pelo governo da Grécia, entre os anos de 1900 e 1901, para a recuperação dos tesouros escondidos na antiga embarcação. Durante mais de 9 meses eles recuperaram uma grande quantidade de belos objetos gregos - bronzes raros, espetaculares cristais, vasos de cerâmica e joias - em uma operação que praticamente marcava a primeira grande escavação arqueológica marinha da história. Mas entre as diversas maravilhas arqueológicas, algo chamou bastante atenção: um objeto originalmente feito sob uma base de bronze, e esculpido com partes de mármore e cristal.

Bem, na verdade, de início, o misterioso objeto chamou pouca atenção, já que era uma estranha peça profundamente calcificada do tamanho de uma lista telefônica. Porém, meses depois, quando ela, por acidente, acabou se partindo (na época, a manipulação arqueológica cuidadosa ainda era um pouco deficiente), algo mais do que inesperado foi revelado em seu interior: várias engrenagens muito bem feitas com dentes não mais medindo do que meio milímetro. Até o início do século XX, não se tinha ideia de que na Antiguidade já existia mecanismos do tipo movidos por engrenagens tão sofisticadas. Engrenagens conhecidas da época eram usadas apenas para certas tarefas manuais mais robustas e relativamente óbvias do dia-a-dia. A sofisticação do mecanismo encontrado era espantosa, e isso despertou a curiosidade da comunidade científica global. Mas nos anos iniciais de 1900, os cientistas ainda não tinham noção do quão extraordinário era o achado.

Em 1902, outros fragmentos do misterioso mecanismo foram encontrados entre peças de bronze do navio naufragado, no Museu Nacional de Arqueologia de Atenas, algo que veio ajudar bastante nas tentativas de completá-lo e elucidá-lo. Nas décadas que se seguiram à descoberta, o Mecanismo de Anticítera, como ficou conhecido, deixou todos de boca aberta à medida que sua estrutura foi sendo decifrada.

Aqui temos os 3 principais fragmentos recuperados, frente e verso. No total, foram recuperados 82 fragmentos. O primeiro, e de longe o maior, contém 27 das 30 engrenagens de dentes triangulares encontradas.

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DESVENDANDO O MECANISMO

Os fragmentos do mecanismo, depois de ficarem quase 2000 anos submersos no mar, acabaram ficando pesadamente calcificados e corroídos. Grande parte do material pertencente aos fragmentos, incluindo as 30 engrenagens sobreviventes, era basicamente formada por produtos da corrosão do bronze, com muito pouco metal livre salvo. Apesar disso, vários ricos detalhes foram preservados sobre a deterioração química, incluindo inscrições de escritas que cobriam parte das superfícies. Mas era necessário técnicas analíticas mais sensíveis e poderosas para o fornecimento de um mapa 2D e 3D do sistema de fragmentos.

Todos os fragmentos recuperados e analisados, hoje expostos no Museu Nacional de Arqueologia de Atenas

Em 1905, o filologista alemão, Albert Rehm, foi a primeira pessoa a entender que o mecanismo de Anticítera era uma espécie de calculadora astronômica. Mas mesmo 50 anos depois, quando o historiador científico Derek J. de Solla Price, então no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, N.J., descreveu o mecanismo em um artigo da Scientific American, pouco ainda havia sido revelado dos seus segredos. Foi somente a partir de 1974, através do uso de análises por raios-X - sendo a primeira feita pelo radiologista grego Charalambos Karakalos - que significativos avanços começaram a surgir no entendimento do mecanismo. Cerca de 12 engrenagens eram visíveis na superfície, mas as restantes só puderam ser analisadas com a ajuda dos raios-X.

Houveram três grandes estudos de raios-X desde os anos de 1970, incluindo análises adicionais e individuais de alguns fragmentos pelo Museu Nacional de Arqueologia de Atenas (MNAA). Esses estudos foram essenciais para o entendimento do mecanismo, com o mais recente deles, em 2005, sendo o mais importante. Este último, feito pelo Projeto de Pesquisas do Mecanismo de Antícitera (AMRP, na sigla em inglês) - uma colaboração informal de acadêmicos das Universidades de Cardiff, Atenas e Thessaloniki; funcionários do MMAA; e duas companhias de alta-tecnologia, Hewlett-Packard (EUA) e X-Tek Systems (Reino Unido), esta última parte agora da Nikon Metrology - usou duas técnicas não-destrutivas: Mapeamento Polinomial de Textura (PTM, na sigla em inglês), para aumentar o detalhamento superficial dos fragmentos, e a Tomografia Computacional de Raios-X Microfocada (X-ray CT, na sigla em inglês), para examinar o interior dos fragmentos em alta resolução.

Todos os 82 fragmentos foram submetidos à ambas as técnicas, revelando grande parte das suas estruturas internas e externas. Com base nesses dados, novas interpretações mais precisas das engrenagens e suas funções foram possíveis, além do aumento mais do que expressivo na descoberta de novas inscrições incrustadas ao logo do mecanismo (instruções e legendas em grego antigo), dando um grande salto nas pesquisas. Ainda hoje o mecanismo é arduamente explorado e diversos trabalhos sobre ele são publicados todos os anos.

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AS FUNÇÕES DO MECANISMO DE ANTICÍTERA

O Mecanismo de Anticítera estava contido dentro de uma caixa de madeira, a qual tinha a frente e atrás cobertas por bronze, sendo tal afirmação inferida a partir de pequenas porções de madeira e outras pistas encontradas em alguns fragmentos pelos cientistas. Suas dimensões eram de 34 cm de altura, 18 cm de comprimento e 9 cm de profundidade, tornando o mecanismo ainda mais fascinante devido à sua avançada engenharia de miniaturização mecânica para a época. Nessas faces, ficavam presentes os marcadores, movidas pelas engrenagens abaixo das "tampas".

Provável aparência do mecanismo original, dentro da caixa de madeira e mostrando sua parte de trás

A parte da frente era dividida em três seções. Um sistema central de marcadores posicionados nessa área continha um Marcador do Zodíaco, representado por divisões em uma escala de 360°, e um Marcador de Calendário, representado por divisões em um total de 365 dias. O Marcador de Calendário foi projetado para ser móvel, permitindo que o Mecanismo acomodasse o fato de que quatro calendários egípcios anuais tinham 1 dia a menos considerando 365,25 dias para cada ano solar. Acima e abaixo dos marcadores, haviam pratos cobertos por inscrições em forma de um Parapegma (calendário estrelar). No lado da mão direita do mecanismo havia uma saída, provavelmente para permitir algum ajuste por cabo ou manivela.

Abaixo da parte de trás removível, haviam dois principais sistemas de marcadores (superior e inferior) na forma de espirais, dividido em meses lunares, com marcadores subsidiários, mostrando os ciclos de 4 anos dos jogos gregos (Olimpíadas) e, provavelmente, um marcador mostrando o ciclo Calípico de 76 anos. O marcador na parte inferior mostrava a previsão de um eclipse em uma frequência de 223 meses, baseando no ciclo de Saros. Este marcador incluía gravações que indicavam informações sobre as possibilidades do eclipse previsto, inclusive a duração do fenômeno. Ainda dentro desse marcador havia um subsidiário, o Marcador de Exeligmos, projetado para ajustar os tempos de eclipse para as sucessivas movimentações do Marcador de Saros.

Portanto, o Mecanismo de Anticítera era uma calculadora astronômica que previa fenômenos envolvendo o Sol, a Lua, Estrelas e, possivelmente, dos outros planetas do Sistema Solar até então conhecidos na Antiguidade - Marte, Mercúrio, Vênus, Júpiter e Saturno. Ainda é bastante debatido se o dispositivo previa a movimentação de planetas, mas segundo os estudos de um dos maiores pesquisadores do mecanismo, Tony Freeth (!), publicados em 2012 (Ref.2), as evidências e pistas nos fragmentos são muito fortes dando suporte para essa hipótese. A imagem abaixo mostra como seria a parte da frente do mecanismo na hipótese quase certa da existência dos planetas, e que se encaixa muito perfeitamente ao funcionamento do dispositivo. Existem várias pistas dos cinco planetas no mecanismo, como, por exemplo, uma estranha menção ao Cosmo Aristoteliano, o qual era a representação aceita naquela época dos elementos celestiais.

Em julho de 2014, um novo estudo feito também por Freeth (Ref.4), mostrou, a partir de novas análises de gravações não resolvidas, que o mecanismo criado pelos antigos gregos, além de prever vários anos à frente os eclipses lunares e solares, também os caracterizava bem com direções de obscuridade, magnitude, coloração, diâmetro angular da Lua, e relação entre os nodos da Lua e o tempo de eclipse.

(!) PARTE FRONTAL: SOLUÇÃO COMPLETA?

Apesar da parte de trás do mecanismo ter sido satisfatoriamente resolvida, especialmente com a descoberta da predição de um eclipse e a mecanização da anomalia lunar, a parte da frente permanecia amplamente controversa devido à perda de evidência física. Todos os modelos propostos possuem alguma incompatibilidade com os dados disponíveis.

Em março de 2021, no periódico Scientific Reports (Ref.), pesquisadores liderados pelo Dr. Tony Freeth, reportaram o mais acurado e possivelmente completo modelo do Mecanismo de Anticítera, resolvendo os problemas de incompatibilidade e sendo validado pelos Princípios da Reconstrução. O modelo comporta um sistema de anéis com nove entradas - Lua, Nodos Orbitais, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno e Data (tempo, calendário) - carregado por tubos aninhados com braços suportando os anéis.

Para o novo modelo - unificando os mostradores da frente e de trás -, os pesquisadores desenvolveram uma nova teoria sobre como os períodos de Vênus e de Saturno foram descobertos (incluindo astronomia Babilônica, antigas teorias Gregas epicíclicas e avanços matemáticos na época) e aplicaram esse conhecimento para restaurar os períodos planetários perdidos.

No vídeo abaixo, passo a passo de construção do Mecanismo de Anticítera proposto pelo novo estudo:

A parte frontal enumera intervalos em dias entre eventos sinódicos - provavelmente calculados de modelos epicíclicos, não observações, já que os atuais intervalos são muito variáveis. A trigonometria ainda muito limitada na idade Helenística teria tornado esses cálculos substancialmente difíceis. Os autores do novo estudo propuseram que o Mecanismo de Anticítera calculava por si mesmo esses intervalos sinódicos ao contar dias no Mostrador do Calendário entre eventos sinódicos indicados pelos marcadores de escala sinódica sobre os anéis planetários - inteiramente sem trigonometria.

O Mecanismo de Anticítera era um complexo instrumento computacional para matemática astronômica, incorporando ciclos da astronomia Babilônica e o talento Grego para a Astronomia. O computador calculava as longitudes eclípticas da Lua, Sol e planetas; os dias excluídos do Calendário Metônico; eclipses - possibilidades, períodos, características, anos e estações; o posicionamento de proeminentes estrelas e constelações; e o ciclo Olímpico. É o primeiro dispositivo conhecido que mecanizou as predições de teorias científicas e pode ter automatizado vários dos cálculos necessários para seu próximo design - os primeiros passos da mecanização da matemática e da ciência.

Apesar de não ser totalmente acurado, por ser baseado em extensas observações feitas pelos Babilônios milênios atrás e teorias da mecânica celeste existentes na Antiguidade - algo que só viria a ser corrigido com a Hipótese Planetária de Ptolomeu na segunda metade do século 2 D.C. e com a posterior 2° Lei de Kepler -, e conter algumas imperfeições de engenharia, o Mecanismo de Anticítera é uma maravilha tecnológica quando consideramos sua época de criação, e tanto sua idealização quanto sua construção é algo impossível de ter sido creditado aos Gregos Antigos caso o mecanismo não tivesse sido encontrado. Algo tão sofisticado e engenhoso só foi observado no mundo novamente após o fim da período medieval, ou seja, quase 1500 anos depois! Além de ser considerado o primeiro computador analógico da humanidade é o primeiro mecanismo com tal sofisticação a usar complexas engrenagens meticulosamente preparadas.

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IMPACTO DO MECANISMO NA ANTIGUIDADE E POSSÍVEIS INVENTORES

Ainda é incerto quando exatamente o mecanismo foi construído, se na época do naufrágio ou décadas antes. Alguns estudos colocam sua feitura em meados do século III (em torno do ano de 244 a.C.), já outros a colocam mais próxima dos meados do século II a.C., e alguns no século I A.C., próximo da data do naufrágio. Devido à aparente inexistência de correções de engenharia observadas na estrutura do mecanismo encontrado, supõe-se também que ele talvez não era o único, e que outros já haviam sido feitos.

Em uma média podemos colocar sua invenção em meados do século II a.C., em uma época em que Roma estava se expandindo às custas dos reinos gregos dominados. Apesar da antiga região de Rodes ter possuído uma maior tradição para a astronomia grega, evidências mais recentes apontam sua origem em Corinto, com uma das possibilidade recaindo em sua colônia na Sicília, Siracusa. Isso abre um fantástico caminho: um gênio da antiguidade, Arquimedes, vivia lá, e são grandes as chances dele ter tido uma profunda contribuição no desenvolvimento dessa tecnologia, a partir da herança científica que ele deixou fincada na região. Outra possibilidade, ainda mais tentadora, é jogar a invenção do mecanismo para uma data ainda anterior, em meados do século III d.C. Nesse caso, o Arquimedes pode ter tido participação direta em sua construção!

Estaria o grande físico, matemático, engenheiro, inventor e astrônomo, Arquimedes, envolvido com o projeto do Mecanismo de Anticítera?

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Essa ideia do Arquimedes ter estado diretamente envolvido na invenção é suportada por alguns estudos, mas outros contestam tal ideia, colocando sua participação apenas indireta. A ilha da cidade de Siracusa foi morada desse que é considerado por muitos o maior cientista da antiguidade, o qual contribuiu para vários avanços no campo da matemática, física e astronomia. Bem, de fato, o Mecanismo de Ancticítera possui uma maior chance de ter sido construído antes de 146 a.C., ou seja, antes de Corinto ter sido completamente devastada pelos Romanos. No primeiro século a.C., o estadista Cícero narrou como no ano de 212 a.C. Arquimedes foi morto no cerco de Siracusa e como o vitorioso general romano, Marcellus, levou com ele uma peça pilhada do cientista de um instrumento astronômico. Seria esse instrumento o Mecanismo de Anticítera? Fica a incerteza. Alguns pesquisadores descartam a possibilidade, já que evidências do mecanismo datariam ele décadas depois da morte de Arquimedes.

Independentemente da origem, o mecanismo era algo muito poderoso para a época, por causa do seu alcance tecnológico. Somando-se a isso, operar o mecanismo parecia requerer apenas uma pequena experiência de uso e uma pequena quantidade de conhecimento astronômico. Depois da calibração por um especialista, o mecanismo fornecia a previsão com boa acuracidade de eventos várias décadas no passado ou no futuro. As inscrições sobre o Marcador de Saros, em intervalos de 5 ou 6 meses, correspondiam aos meses quando a Terra, o Sol e a Lua estavam em um quase alinhamento (representando, portanto, um potencial eclipse lunar) em um ciclo lunar de 233 meses. Uma vez que o mês do eclipse era conhecido, o real dia podia ser calculado pelos marcadores da parte da frente, usando o fato que os eclipses solares sempre aconteciam durante Luas novas e os eclipses lunares durante Luas cheias (Erros mais comuns sobre a Lua). Desse modo, muitos com um básico de instrução eram capazes de operá-lo após as calibrações. Em outras palavras, tal mecanismo podia ter sido uma encomenda por grandes imperadores para fortalecer seus governos e realçar suas lideranças. Basicamente, um computador pessoal sempre à disposição para traçar estratégias baseadas em dados astronômicos futuros ou passados.

Antigos astrônomos eram fascinados pelos movimentos dos planetas, e, como vistos da Terra, esses corpos exibiam reversões periódicas de movimento contra as estrelas. De fato, eventos astronômicos, especialmente os eclipses, eram de grande importância para a cultura da época e prevê-los era mais do que essencial. Isso sem contar que o mecanismo também previa o movimento da Lua pelo céu, marcando suas fases, e ainda mantinha seu usuário ciente das datas de importantes eventos sociais, como os Jogos Olímpicos. O Mecanismo de Anticítera, portanto, provavelmente assumia um valor inestimável para os governantes e poderosos na época que tinham condições de encomendá-lo. Era uma máquina futurista sem precedentes.

Mas uma dúvida que martela na cabeça dos historiadores e cientistas é o porquê desse mecanismo não ter sido amplamente usado, ou, no mínimo, sua tecnologia pelos séculos que se seguiram. Se não fossem as trágicas, mas sortudas, tempestades, talvez nunca saberíamos da existência de tal avançado mecanismo e continuaríamos subestimando a incrível capacidade engenhosa dos povos antigos. Bem, como era algo muito poderoso, talvez era mantido em grande segredo e produzido apenas em ínfimas quantidades, facilitando seu desaparecimento durante a história e suas violentas batalhas de conquista entre impérios e reinos.

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NÃO SUBESTIME OS ANTIGOS!

Muitos gostam de pensar que boa parte das maravilhas antigas, como as pirâmides, só foram possíveis graças a intervenções divinas ou presentes entregues por alienígenas. Porém, a verdade é que estamos acostumados a subestimar a capacidade dos antigos povos, muitas vezes devido à escassez de evidências históricas ou compreensão deficiente da realidade nessas épocas, já que o estudo da História de eventos ocorridos milhares de anos atrás é extremamente difícil. Engenhosidades complexas como o Mecanismo de Anticítera são uma prova disso, onde tais achados acabam reescrevendo a história e nos dando uma real noção do quão poderosa é a nossa civilização. Quantos mais tesouros tecnológicos podem estar perdidos em naufrágios esquecidos em algum lugar dos nossos vastos oceanos?

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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS

http://dlib.nyu.edu/awdl/isaw/isaw-papers/11/
http://dlib.nyu.edu/awdl/isaw/isaw-papers/4/
http://www.cs.virginia.edu/~robins/Decoding_an_Ancient_Computer.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25075747
https://apod.nasa.gov/apod/ap130120.html
http://www.namuseum.gr/object-month/2012/apr/apr12-en.html
http://www.jstor.org/stable/10.2972/hesperia.86.1.0129?seq=1#page_scan_tab_contents
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-48447-0_3
http://drum.lib.umd.edu/handle/1903/17429
https://scicolloq.gsfc.nasa.gov/Seiradakis.html
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https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-48447-0_9
https://www.hindawi.com/archive/2016/8760513/abs/
Freeth et al. (2021). A Model of the Cosmos in the ancient Greek Antikythera Mechanism. Scientific Reports, 11, 5821. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84310-w