История роботов. Автоматы в процессиях античного мира

Роботы шагнули в нашу повседневную жизнь со страниц научно-фантастических книг и журналов, кино и театральных постановок в XX веке, но простейшие автоматы и предки первых механических людей существовали еще в седой древности.

Из истории роботоподобных систем: от античности до начала кибернетической  революции современности | ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ
Древний робот

Робот в египетской процессии

Египет III века до н. э. был могущественной державой, осколком империи Александра Великого, в котором правил Птолемей II Филадельф (ок. 308–245 годы до н. э.), представитель эллинистической македонской династией, история которой завершилась знаменитой царицей Клеопатрой в 30 году до н. э.

Птолемеи слыли ярыми поборниками искусства и науки, именно они основали международный исследовательский центр, библиотечно-музейный комплекс, созданный примерно в 280 году до н. э., который известен под названием Александрийской библиотеки. При Птолемеях Александрия стала центром научных исследований и родиной автоматических машин.

Царствование Птолемея II помимо его Сирийских войн с соседним селевкидским царством, запомнилось великолепной по масштабу и грандиозности процессией 279/278 года до н. э., описание которой затмевает любой современный бразильский карнавал. То был бесконечный парад экзотических существ, костюмированных танцоров и потрясающих автоматических повозок, который продолжался в течение нескольких дней. Описания Калликсена Родосского — современника Птолемея II, который, возможно, присутствовал на этом событии, — в книге «Об Александрии», к сожалению, дошли до нас лишь частично, сохранившись в пятой книге «Пир мудрецов» Афинея, автора II века н. э.

Грандиозная процессия Птолемея прославляла греческого бога вина Диониса и представляла сцены из его мифологии. Зрители были поражены огромной статуей Диониса десяти локтей в высоту, совершавшего возлияния из огромного золотого кубка и окруженного толпой сатиров, вакханок, певцов и музыкантов. Великолепная панорама включала 24 золотые колесницы, запряженные слонами, за которыми следовали страусы, пантеры, львы, жирафы, одна белая медведица и другие животные, а также множество массивных повозок с различной серебряной и золотой утварью — кувшинами, виноградными прессами. Тысячи актеров исполняли различные роли, одетые как сатиры, селены и другие мифические существа, возвышались статуи божеств (включая Александра Македонского и Зевса) и самое интересное — инженерные чудеса.

Предоставим слово непосредственно Калликсену: «Следом за ними шестьдесят человек влекли четырехколесную повозку в восемь локтей ширины, на которой возвышалась статуя сидящей Нисы в восемь локтей высоты; одета она была в желтый хитон, шитый золотом, поверх был накинут лаконский гиматий. Эта статуя сама вставала без прикосновения рук, совершала возлияние молоком из золотого фиала и садилась обратно (выделено мною. — А. Р.). В левой руке у нее был тирс, обвитый лентами, на голове золотой плющ с гроздьями драгоценных камней».

Ниса — название горы, на которой, по легенде, вырос Дионис, вскормленный нимфами дождя. Позже Ниса олицетворялась в образе няньки бога Диониса, поэтому логично, что во время шествия она совершала возлияния молоком, которым вскормила бога вина.

Два возможных варианта движения верхней части туловища Нисы — поступательное и вращательное («Троицкий вариант» №11, 2021)
Два возможных варианта движения верхней части туловища Нисы — поступательное и вращательное

Огромный автомат достигал в высоту чуть больше трех с половиной метров, когда Ниса сидела, и четырех с половиной, когда стояла. Она была, по-видимому, очень тяжелой, так как повозку тащили шестьдесят человек, скорее всего мужчины. Ниса, однозначно, была сделана не из бронзы или мрамора (заставить двигаться камень — фантастика), а терракоты и выдолбленного дерева, гипса и воска, наряженная в одежды, которые скрывали механизм. Что было спрятано внутри статуи? Историки Теун Кетсье и Ханфрид Керле в книге Франческо Сорге и Джузеппе Генчи «Очерки по истории машиностроения» посвятили автоматизированной статуе несколько страниц и построили ряд гипотетических конструкций.

Исследователи предположили, что кресло, на котором сидела статуя, представляло собой закрытый трон, который мог скрывать механизм, и что когда Ниса сидела, то хитон и гиматий полностью скрывали ее ноги, а спина, тело и голова состояли из единой жесткой конструкции, — таким образом, верхняя часть тела оставалась неподвижной в вертикальном положении, а «ноги» переводились туда-сюда. Либо верхняя часть тела была откинута назад на спинку трона в полулежащем (сидячем) положении и переводилась в вертикальное положение с помощью рычага, который поднимал ее вверх. Если действительно был задействован рычаг, то подъем Нисы осуществлялся оператором, находящимся внутри повозки. Однако, в таком случае Ниса не работала автоматически. Поэтому существует еще один вариант, который заменяет человека на шестистержневой рычажный механизм с заводной рукояткой, входным сигналом для движения которой могло быть непрерывное вращение, получаемое от колес. Ученые также предлагали варианты с использованием шестерни или зубчатых колес для замедления движения подъема и опускания статуи, чтобы движение статуи выглядело более величественно, так как шестерни, скорее всего, были уже изобретены в III веке до н. э.

Шестистержневой рычажный механизм с заводной рукояткой, получающей движение от колес («Троицкий вариант» №11, 2021)
Шестистержневой рычажный механизм с заводной рукояткой, получающей движение от колес

Исследователи предположили, что повозка Нисы имела колеса диаметром два метра. И если допустить, что механизм работал с одинаковой скоростью, так как процессии движутся медленно, со скоростью примерно три километра в час, то Ниса будет вставать и садиться через каждые шесть метров. Значит, один оборот колеса занимает около семи секунд. Поэтому статуя вставала и садилась в течение 3,5 с, в течение остальных 3,5 с статуя сидела на троне. Если же диаметр колеса был порядка трех метров, как у современных индусских ратх (повозок), на которых во время шествий передвигаются статуи божеств, то движения Нисы растянутся на 11 с.

Но не стоит забывать, что статуя Нисы не только вставала и садилась, но еще и совершала возлияние молоком из золотого фиала. Как же было устроено сие действие? Авторы исследования предполагают, что для этого мог использоваться поршневой насос Ктесибия, древнегреческого механика, изобретателя и математика, который примерно в те же годы жил в Александрии. Насос, скорее всего, управлялся оператором, находящимся внутри повозки.

Следует отметить, что конструкция повозки Нисы была очень прочной, потому что процессия во время движения преодолевала значительное расстояние. Карнавал начинался на Александрийском стадионе, где его наблюдал царь и двор, дальше процессия двигалась по главной улице города, чтобы зрелище смогли увидеть обычные граждане. Используемой улицей вполне могла быть та, которую римляне после покорения Египта назвали Виа Канопика. В позднейшие времена паломнику требовалось девять часов, чтобы пройти улицу от одного конца до другого. В первой половине III века до н. э., скорее всего, улица была намного меньше, процессии для ее прохождения явно требовалось не меньше половины дня, значит, статуя Нисы должна была всё это время функционировать безупречно.

Кто же создал столь сложную и беспрецедентную статую Нисы? Древние источники молчат об этом. Одним из кандидатов был уж упомянутый инженер Ктесибий, который считается первым директором Александрийского музея. Труды Ктесибия, к сожалению, не сохранились, но его изобретения, основанные на гидравлике и пневматике, были высоко оценены и впоследствии описаны Витрувием, Плинием, Героном Александрийским и многими другими. Пик деятельности Ктесибия пришелся на 285–222 годы до н. э., поэтому он и/или некоторые из его коллег, по-видимому, были наиболее вероятными создателями Нисы. А может быть, главным инициатором создания автомата был Деметрий Фалерский, о котором мы расскажем ниже.

Афинская самодвижущаяся Улитка

За почти тридцать лет до роботизированной статуи Нисы греческий историк Полибий (ок. 200 — ок. 120 гг. до н. э.) сообщил своим читателям об еще одной церемониальной процессии, посвященной Дионису, но происходящей на сей раз в Афинах. В 308 году до н. э. абсолютный правитель (эпимелет) Афин Деметрий Фалерский, который слыл не только талантливым писателем и философом, но и отличался склонностью к излишествам и разного рода экстравагантностям, приказал построить самодвижущуюся улитку. Улитку? Подобная глупость (по крайне мере, так может расценить идею создания некой странной улитки современный читатель) свойственна всем тиранам всех времен. Но в истории с Деметрием не всё так просто.

Зачем создавать большую движущуюся копию скромной улитки? То, что улитка, без сомнения, была не крохотной моделькой (хотя о ее размерах и не упоминает Полибий), обычно не вызывает сомнений. Можно заметить, что фестиваль Дионисия проводился зимой, когда начинались дожди и в большом количестве на улицах Афин появлялись улитки. Крупногабаритная улитка Деметрия выглядела настолько реалистичной, что даже оставляла «слюну», или след из слизи, когда медленно продвигалась по маршруту. Этот особый эффект можно было бы легко получить с помощью резервуара, заполненного, например, оливковым маслом, выпускаемым из скрытой трубы в хвосте улитки.

Градобойная машина с беличьим колесом и подобная же конструкция, спрятанная внутри улитки Деметрия («Троицкий вариант» №11, 2021)
Градобойная машина с беличьим колесом и подобная же конструкция, спрятанная внутри улитки Деметрия

Существенная деталь: вслед за улиткой в процессии двигалась группа ослов. Совместная композиция улитки и ослов являлась частью ехидной шутки. Улитки были медлительны, и, поскольку они несли свои дома на спине, то символизировали обнищание. Ослы ассоциировались с тупоумными, ленивыми рабами, которые работают только тогда, когда их бьют. Целью спектакля Деметрия была насмешка над медлительностью и глупостью афинян. Улитка сама по себе казалась безвредной, но это был драматический и публичный способ унизить афинян, чья демократия сокрушена македонцами. Впрочем, символическое значение улитки остается не до конца проясненным, потому что мы знаем о процессии из краткого фрагмента, оброненного Полибием.

Из какого материала была изготовлена улитка и ее внутреннее устройство также не описаны в рассказе Полибия. Но фраза «самопроизвольно» предполагает некий самодвижущийся механизм. В 1937 году немецкий филолог Альберт Рем предложил, что внутри корпуса улитки, в ее раковине, находился человек, идущий по беговой дорожке, а еще один находился за «рулем», чтобы управлять движением модели большого моллюска. Беговые дорожки существовали еще в древности; так, массивная, мобильная осадная машина «гелеполис» была построена в 323 году до н. э. Посидонием для Александра Македонского во время осады Тира. Эта градобойная машина перемещалась с помощью беговой дорожки, как показывает римский рельеф I века н. э. иллюстрирующий огромный строительный кран, приводимый в движение множеством людей, находящихся, как белки в колесе, внутри большой беговой дорожки. Теория Рема сегодня всё еще обсуждается и не до конца принята многими исследователями.

Интересно, что не прошло и года после устроенной Деметрием Фалерский процессии, как он был изгнан из Афин. Свергнутый тиран нашел убежище у Кассандра в Фивах, а после смерти друга отправился ко двору Птолемеев. Именно в Египте он позже принимал участие в культурных проектах Птолемея I Сотера и Птолемея II Филадельфа, таких как Александрийская библиотека. И, возможно, совсем не случайно, что в грандиозной Египетской процессии 279/278 года до н. э. снова появляются автоматические устройства.

Автоматический корабль Герода Аттика

Герод Аттик (101–177 годы н. э.) был выдающимся софистом и, по крайней мере, согласно трактату Филострата Старшего, очень щедрым общественным деятелем Афин. Именно он построил Одеон на юго-западном склоне Акрополя, а также знаменитый Панафинейский стадион. В дополнение к постройке этого впечатляющего мраморного памятника он, очень серьезно относясь к своей роли агонофета (то есть судьи и распорядителя), в 143 году н. э. организовал удивительное зрелище во время Панафинейских игр.

Флавий Филострат в своей «Жизни софистов» пишет об этом так: «А еще я слыхал об описываемых Панафинеях, что вознесенное на корабле одеяние было краше картины и наполнено попутным ветром, а влекли корабль не тягловые скоты, но подземные машины. Выйдя из Керамика на тысяче весел, корабль достигнул Элевсиния, обогнул его, миновал Пеласгикон и прибыл в Пифий, где и ныне стоит. На другом конце стадиона устроено святилище Удачи, которая всему управительница; там же сработанный из слоновой кости кумир ее».

Отечественные переводчики и комментаторы труда Флавия Филострата — Ф. Г. Беневич, А. А. Ветушко-Калевич, А. А. Кладовая и Е. Г. Рабинович — утверждают, что «никаких самоходных машин у римлян (как и много веков после них) не было, так что корабль, несомненно, двигался на живой тяге — вероятно, искусно закамуфлированной, чтобы создать иллюзию „подземных машин“, и у кого-то эту иллюзию создававшей». И «непонятно, что за машины имеются в виду: ни у Филострата, ни в других источниках нет свидетельств о глубоких рвах столь значительной протяженности, устроенных ради одного праздника и затем засыпанных снова, чтобы вернуть людям возможность передвигаться по городу». Возможно, они правы, когда приводят дополнительный аргумент, говоря о порче текста и искажении смысла, однако мы пойдем другим путем.

Прежде всего, что такое Панафинеи или Панафинейские игры? Это особый праздник, отмечавшийся в 28-й день гекатомбеона, первого месяца аттического года, что примерно соответствует нашему июлю или августу. Праздник отмечал победу Афины, покровительницы одноименного города, в Гигантомахии (битве олимпийских богов с гигантами), и каждые четыре года в так называемой Великой, или Большой Панафинее гобелен, украшенный сценой победы Афины, крепился как парус корабля и шествовал по улицам Афин. Важно отметить, что гобелен не следует путать с одеянием, которое ежегодно ткали, доставляли к статуе Афины на акрополе и обряжали в нее божество. В отличие от одежды, гобелен должен был быть очень большим, чтобы его было хорошо видно, когда процессия двигалась по улицам, гордо отмечая победу богини.

Современный чертеж самодвижущегося механизма Герона Александрийского

Ко II веку нашей эры Панафенея уже имела более чем 600-летнюю историю, в течение которой все события фестиваля были многократно отработаны. Кульминацией праздника было движение корабля. Случай с Геродом Аттиком является прекрасным примером того, как традиционные греческие праздники стали отмечаться в Римской империи. Автоматизированный корабль был включен в планы Герода, чтобы возвеличить фестиваль с помощью различных захватывающих дух чудес. Но каким образом корабль заставили двигаться? Есть несколько предположений на этот счет. Самым распространенным является утверждение, что внутри корабля были спрятаны лошади или другие тягловые животные. Иная точка зрения, довольно туманная, была высказана Джонатаном Широм, который предполагал, что колёса и иные средства передвижения были скрыты конструкцией. Несколько исследователей представляют движение судна в виде протоканатной дороги, афиняне привыкли вытаскивать на берег тяжелые корабли и уже давно изобрели веревочные системы для перевозки тяжелых каменных блоков из каменоломен. Вполне логичное предположение, ведь при строительстве мраморного стадиона Герода была использована подобная техника. С другой стороны, инженерам II века н. э. уже были известны труды по пневматике и механике Герона Александрийского (I век н. э.), который придумал самоходный механизм, используя веревки, крепившиеся к колесам; на корабле было множество веревок, потому что часть из них держала своеобразный парус-гобелен, и спрятать там же еще несколько канатов не представляло труда. Вся разница между самоходным механизмом Герона и кораблем заключалась в масштабах и в том, что зритель (в зависимости от того, кто поведал Филострату о событии) не видел колесной базы. Тем более, что участие автоматизированных средств передвижения в парадах и процессиях на момент создания корабля Герода Аттика имело длительную историю.

Таким образом, автоматические или полуавтоматические повозки использовались в массовых мероприятиях римского и эллинистического мира, заставляя зрителей дивится мощи и могуществу, которыми обладали их правители, способные организовать зрелище, подобное чудесам богов.

Автор: Александр Речкин

Источник: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435977/Istoriya_robotov_Avtomaty_v_protsessiyakh_antichnogo_mira