Тихо браге. Астроном-наблюдатель тихо браге

14.07.2019

В первой половине XVI века Николай Коперник лишил Землю статуса центра мироздания и низверг до уровня обыкновенной околосолнечной планеты. В начале XVII столетия Иоганн Кеплер определил истинную форму планетных орбит и установил математическую связь между их геометрическими параметрами и периодами планетных движений. Работы этих ученых ознаменовали начало и завершение великого преобразования теоретических основ астрономической науки, которое теперь называют коперниканской революцией. Но при всей своей гениальности Кеплер мало что мог бы сделать, не будь у него результатов астрономических наблюдений, которые долгие годы с беспрецедентной точностью выполнял его старший современник Тихо Браге. И к тому же именно ему Кеплер обязан должностью при дворе императора Священной Римской империи Рудольфа II, на которой он смог посвятить себя обработке и осмыслению доставшихся от Браге архивов. Не будет преувеличением сказать, что без первичных данных Тихо Браге не было бы кеплеровских законов — точнее, их открыл бы кто-нибудь другой (или другие), причем гораздо позже.

В XVI веке аристократы если и интересовались наукой, то редко и лишь на досуге. Тихо Браге, потомок древнего рода, имел все шансы пойти по пути предков и стать дипломатом, военным, а то и королевским советником. Но он стал профессиональным астрономом высочайшего класса и создал первый в истории Европы исследовательский центр. На иллюстрации — работа из Harmonia Macrocosmica («Гармония Макрокосмоса») -звездного атласа голландско-немецкого математика, инженера, картографа и астронома Андреаса Целлариуса (издания 1708 года). Рисунок изображает геоцентрическую картину мира, с Землей в центре, как ее описал Тихо Браге. Пять известных в то время планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — обращались в модели Браге вокруг Солнца (как и в модели Коперника), а само Солнце и Луна — вокруг Земли (как у Птолемея). Схему, показанную на фоне астрономов и их инструментов, окружают знаки зодиакальных созвездий.

Сила предисловия

Революционные идеи, высказанные Коперником в труде «Об обращении небесных сфер», были восприняты современниками без особенного ажиотажа. Этому сильно поспособствовало предисловие, автором которого был не Коперник, а лютеранский проповедник Андреас Осиандер. Он знал о решительном неприятии гелиоцентризма протестантской церковью и поэтому захотел нейтрализовать культурный шок от публикации книги. Более того, он придумал для нее заглавие, которое противоречило коперниканской модели мира, но было созвучно принятой церковью космологии Птолемея. Осиандер также заверил читателей, что теория Коперника вовсе не претендует на описание подлинных движений небесных тел, а лишь предлагает формальные гипотезы, упрощающие астрономические вычисления. К тому же книга Коперника была буквально нафарширована математикой, и потому прочесть и понять ее могли немногие.

Солнечная система в представлении Тихо Браге представляла собой гибрид геоцентрической и гелиоцентрической моделей. Планеты вращались вокруг Солнца, но само Солнце вместе с Луной обращалось вокруг Земли.

После смерти Коперника его идеи признал всего один видный астроном, профессор математики Виттенбергского университета Эразм Рейнгольд. Он составил и опубликовал в 1551 году первые таблицы планетных движений, основанных на коперниканской модели, которые вошли в историю астрономии под названием «Прусских», поскольку издание оплатил герцог Пруссии Альбрехт I. Рейнгольд также написал подробный комментарий к книге Коперника, который должен был очистить ее от интерпретации Осиандера. Однако в 1553 году он умер от чумы, а текст подготовленного к печати комментария оказался утерянным. В результате традиционное прочтение книги Коперника сохранялось на протяжении всего XVI века, и она практически не повлияла на университетские курсы астрономии, где продолжали господствовать птолемеевские идеи.

Коперник против Птолемея

Конечно, астрономы того времени вовсе не пребывали в восторге от наличия двух альтернативных моделей Солнечной системы. Однако концепция неподвижной Земли соответствовала физическим представлениям эпохи, и отказаться от нее было нелегко. Однозначно доказать, что Земля обращается вокруг Солнца, было бы возможно, если бы удалось увидеть периодические смещения ближайших звезд относительно более дальних соседей по небосводу — так называемый годичный параллакс (это понимал уже Аристотель), однако секстанты, квадранты и астролябии XVI века не позволяли этого сделать — их точность в то время измерялась даже не минутами, а градусами. А годичный параллакс, впервые определенный для звезды 61 Лебедя немецким астрономом Фридрихом Бесселем, значительно позднее, в 1830-х, составил лишь одну треть угловой секунды. Коперник просто принял, что звезды находятся столь далеко от Земли и Солнца, что их параллакс невозможно определить, но эта гипотеза была чисто логическим предположением.

Один из самых больших астрономических инструментов своего времени — большой настенный квадрант Тихо Браге. Шкала квадранта была поделена на множество мелких делений, что предоставляло возможность очень точных по тем временам измерений высоты светил над горизонтом. Квадрант украшен портретом самого Браге, указывающего рукой на щель в стене, через которую производятся наблюдения, а на заднем плане — разрез замка Ураниборг — с астрономическими инструментами на крыше, конференц-залами и библиотеками внутри и алхимической лабораторией в подвале. Обратите внимание на методику измерений: наблюдателю, замеряющему высоту над горизонтом, помогают два ассистента — один засекает время, второй записывает результаты. Одним из основных инструментов для астрономических измерений был секстант — устройство для определения угловых расстояний между светилами. Благодаря точности своих инструментов Тихо Браге смог провести чрезвычайно точные для своего времени астрономические измерения.

Послекоперниковские астрономы, в общем-то, вполне понимали назревшую необходимость в более точных и многочисленных наблюдениях небосвода. Такую попытку предпринял августейший любитель науки о светилах Вильгельм IV, ландграф немецкого княжества Гессен-Кассель. В 1561 году он построил в своей столице отличную обсерваторию и вместе с двумя помощниками долгие годы вел наблюдения за звездами. Они с высокой точностью определили угловые координаты многих звезд, но дальше этого дело не пошло — в 1592 году Вильгельм умер, и обсерватория закрылась. А поскольку они не занимались планетами, их результаты не могли повлиять на судьбу спора между Птолемеем и Коперником.

Путь к астрономии

В XVI веке Дания находилась на вершине политического и военного могущества. Датские короли носили корону Норвегии и владели обширными территориями Скандинавского полуострова, которые ныне принадлежат Швеции. В провинции Скания (или Сконе), отделенной проливом Эресунн от датского острова Зеландия, был расположен замок Кнудструп, которым владел Отте Браге, отец будущего астронома.

14 декабря 1546 года в замке появился на свет мальчик, которого назвали Тиге. В двухлетнем возрасте его взял на воспитание бездетный дядя по отцовской линии Йорген Браге, богатый землевладелец и высокопоставленный военный, который четырьмя годами позже был назначен комендантом замка Волдингборг, морской крепости на южном побережье Зеландии. Там мальчик поступил в церковную школу, где ознакомился с начатками латинской грамматики, арифметики и геометрии.

Следуя традиции, еще до тринадцатилетия Тиге отдали в процветающий Копенгагенский университет, основанный в 1474 году. Там он изучал право, риторику и философию, что и было положено школяру-аристократу. Однако летом 1560 года он случайно узнал, что на 21 августа предсказано полное солнечное затмение. В Европе полоса лунной тени прошла через Пиренейский полуостров, поэтому в Дании затмение не наблюдалось. Однако юного студента до такой степени потрясла возможность предсказать столь удивительное небесное явление, что он стал читать книги по астрономии и математике.

Тиге (или Тихо — латинизированная форма этого имени) Браге проучился в Копенгагене три года. По традиции ему полагалось продолжить классическое образование за рубежом, а затем поступить на королевскую службу. Дядя решил отправить юношу в Лейпцигский университет, один из лучших в Европе, где Тихо с 1562 по 1565 год слушал лекции правоведов и знатоков античной поэзии, но для души продолжал заниматься астрономией. Он купил несколько угломерных инструментов и с весны 1564 года начал вести дневник наблюдений небесных тел. Потом он на год возвратился в Копенгаген, откуда отправился в длительную поездку по университетским городам Германии и Швейцарии. В Ростоке на сабельной дуэли Тихо потерял кончик носа и всю жизнь был вынужден скрывать столь заметный дефект внешности под металлическим колпачком.

В 1569 году Тихо добрался до Аугсбурга, где провел без малого два года и подружился с просвещенными негоциантами Иоганнесом и Паулем Хайнзелями. Они свели Тихо с лучшими городскими мастерами и даже оплатили заказанные им инструменты. Тихо получил большой квадрант для измерения высот небесных тел над горизонтом и очень качественный секстант для определения угловых расстояний между светилами. Был также заказан и пятифутовый деревянный глобус, на который Тихо собирался наносить координаты звезд. Несмотря на молодость, он уже обрел репутацию одного из наиболее обещающих европейских астрономов.

В конце 1570 года Тихо пришлось срочно покинуть гостеприимный Аугсбург по вызову захворавшего отца. В мае 1571 года Отте Браге умер, и Тихо вместе с младшим братом унаследовал Кнудструп. Чтоб разобраться с фамильной собственностью, ему пришлось вернуться в Сканию. Он поселился у жившего неподалеку от Кнудструпа брата матери, который заразил его интересом к химии (вернее, алхимии). Тихо также помогал дяде в устройстве стеклодувной и бумагоделательной мастерских — первых в Скандинавии. Тихо даже установил в дядиной усадьбе привезенный из Аугсбурга секстант, однако, имея много других дел, наблюдениями не занимался.

Знак судьбы

Однако судьба не позволила Тихо Браге забыть об астрономии. Вечером 11 ноября 1571 года он заметил в созвездии Кассиопеи яркую звезду, которой прежде никогда не видел. В изумлении он бросился к секстанту и промерил угловые расстояния между загадочным светилом и девятью соседними звездами. Забыв о тиглях и ретортах, он следил за звездой вплоть до ее угасания в марте 1574 года, отмечая изменения ее блеска и пытаясь измерить ее параллакс и скорость собственного движения. Не обнаружив ни того, ни другого, он пришел к выводу, что узрел новорожденную обитательницу сферы неподвижных звезд, а не комету или иной светящийся объект подлунного мира (в то время считалось, что кометы рождаются в атмосфере). Спустя месяц он настолько уверился в своих заключениях, что написал о них нескольким знакомым.

Эти наблюдения окончательно сделали Тихо астрономом, поскольку друзья убедили его опубликовать полученные результаты. Решиться на такое было непросто- сословные традиции не позволяли аристократам выступать с научными трудами. Но любовь к истине победила. Весной 1573 года копенгагенский печатник Лоренц Бенедикт выпустил 52-страничный труд De Nova Stella («Оновой звезде»), который прогремел по всей Европе (в 1945 году американский астроном Вальтер Бааде пришел к заключению, что Браге наблюдал сверхновую типа Ia, а в 2008 году эти выводы подтвердили астрономы из ФРГ и Японии).

Комплекс Ураниборг, построенный Тихо Браге на острове Гвен, представлял собой квадратный сад с замком в центре, причем диагонали квадрата были точно ориентированы по сторонам света. Помимо комфортабельных жилых помещений, замок предоставлял великолепные возможности для астрономических наблюдений и алхимических экспериментов.

Остров астрономии

В 1574 году Тихо Браге пригласили в Копенгагенский университет прочесть небольшой курс астрономии (неизбежно и астрологии). Потом он около года вновь провел в путешествиях, в частности, посетил Кассель, где весьма плодотворно общался с Вильгельмом IV. А в 1576 году судьба послала ему королевский (во всех смыслах слова) подарок.

С подачи Вильгельма и прочих влиятельных почитателей таланта Тихо датский король Фредерик II решил создать для него, как сказали бы сейчас, государственный научный центр. Браге получил в ленное владение островок Гвен в проливе Эресунн вкупе с несколькими бенефициями, гарантировавшими крупные доходы. Щедрость монарха позволила ему построить на Гвене лучшую в Европе обсерваторию со своей типографией, бумажной мельницей и инструментальными мастерскими.

Новый хозяин Гвена действовал с размахом. Главным зданием комплекса (названого Ураниборгом в честь древнегреческой музы астрономии Урании) стал великолепный замок, возведенный в центре острова посреди квадратного двора-сада, диагонали которого были строго ориентированы по четырем сторонам света. Помимо сверхкомфортабельных жилых помещений (в спальнях имелся водопровод, которого не было даже в Лувре!) в Ураниборге имелись несколько обсерваторий, хорошо оснащенная лаборатория (Тихо продолжал увлекаться алхимией) и богатая библиотека. В 1584 году неподалеку возвели еще одну обсерваторию, Стьернеборг («Звездный замок»), с самыми большими и точными угломерными инструментами (для защиты от непогоды некоторые из них установили в специальные углубления).

За 21 год, проведенный на острове Гвен, Тихо Браге накопил огромный архив наблюдений звезд, планет, Луны и Солнца, которые по качеству и обширности далеко превосходили все ранее сделанное не только в Европе, но и в лучших обсерваториях мусульманского Востока. Средняя ошибка его наблюдений составляла 4 минуты (а минимальная — около минуты!) против 1−2 градусов, которыми довольствовались его предшественники. Именно эти материалы позволили Кеплеру строго доказать, что планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

Теоретические труды

Накопив огромный опыт астрономических наблюдений, Тихо решил попробовать себя в роли теоретика. Он замахнулся на всеобъемлющий астрономический трактат, содержащий не только обсервационные данные, но и полную теорию Солнечной системы. Эту гигантскую программу он выполнил лишь частично. Первый том Astronomiae Instauratae Progymnasmata («Введение в новую астрономию») был частично завершен к 1590 году и тогда же отпечатан, но полностью его издал Кеплер лишь через 12 лет. Вторую книгу, De Mundi Aetherii Recentioribus Phaenomenis («О недавних явлениях в небесном мире»), Тихо в небольшом числе копий отпечатал в Ураниборге в 1588 году и разослал друзьям и коллегам (издание для широкой публики вышло в свет 15 лет спустя). Остальные разделы этого труда так никогда и не были написаны.

De Mundi Aetherii Recentioribus Phaenomenis в основном подводит итоги наблюдениям кометы 1577 года, вызвавшей ажиотаж во всей Европе. Тихо обнаружил, что дистанция между нею и Землей как минимум в три-четыре раза превышает радиус лунной орбиты, и тем самым опроверг общепринятое мнение, что появление комет связано с атмосферными явлениями. В книге содержались разделы о новой звезде, движении Луны и методике определения позиций звезд, а также был опубликован набросок новой теории Солнечной системы, к которой Тихо, судя по всему, пришел не позже 1583 года. Солнце у него обращается вокруг неподвижной Земли, а остальные планеты — вокруг Солнца (причем все орбиты круговые и, в отличие от теории Коперника, не содержат даже малых эпициклов). Эта модель так и осталась эскизом и в силу своей очевидной искусственности не вызвала особого интереса у ученых.

Однако сам Тихо счел ее замечательным достижением и даже ввязался в долголетний спор с переводчиком книги Коперника на немецкий язык Николаусом Реймерсом Бэром, претендовавшим на приоритет ее изобретения (справедливости ради стоит отметить, что схема Бэра была реалистичней, поскольку допускала суточное вращение Земли).

Альтернативная история астрономии

Как известно, история не знает сослагательного наклонения. Однако в научно-фантастической литературе существует такое направление, как «альтернативная история». Она описывает что было бы, если бы некоторые обстоятельства сложились не так, а чуть-чуть иначе. Давайте попробуем рассмотреть, чтобы было бы, если бы в истории астрономии не было бы Тихо Браге и Кеплера.
Скорее всего, телескопы все равно пришли бы в астрономию 400 лет назад, в 1609 году. Однако книга Кеплера «Новая астрономия», где изложены первый и второй законы планетных движений, естественно, не появилась бы ни тогда (как это произошло в действительности), ни позже.
Первые великие открытия оптической астрономии (спутники Юпитера, многозвездность Млечного пути, пятна на Солнце) могли бы увеличить доверие к системе Коперника, но никак не ускорили бы открытия законов, управляющих орбитальным движением планет. Для этого потребовалось бы совершить именно то, что сделал Тихо Браге — промерить параметры планетных смещений по небесной сфере с точностью до нескольких угловых минут. Впервые столь (и даже более) прецизионные измерения стал делать англичанин Уильям Гаскойн лишь в конце 1630-х годов (когда Кеплера уже не было в живых). И еще ведь надо было, чтобы нашелся теоретик экстра-класса, который осмыслил бы эти новые данные и понял, как Земля и прочие планеты обращаются вокруг Солнца. Кто знает, как долго пришлось бы ждать его появления?

Конец пути

В 1588 году король-меценат Фредерик II умер, оставив престол 11-летнему сыну Христиану. Поначалу Тихо сохранял хорошие отношения с регентским советом, но в 1596 году, после коронации Христиана IV, лишился субсидий и умудрился поссориться с молодым монархом. В результате 29 апреля 1597 года Тихо вместе с женой, детьми и учениками был вынужден навсегда покинуть Гвен. Его уникальный научный комплекс был разграблен, обветшал и разрушился (недавно его частично восстановили).

После двух лет странствий по Германии Тихо обрел нового патрона в лице императора Священной Римской империи Рудольфа II и в июне 1599 года прибыл к нему в Прагу. Этот город стал последним приютом великого астронома. 24 ноября 1601 года он умер и был похоронен в лютеранском Тыньском соборе. В Праге у Тихо не было ни обсерватории, ни подходящего инструментария, и если перефразировать изречение секретаря Парижской академии наук маркиза де Кондорсе по случаю смерти Леонарда Эйлера, он перестал наблюдать и жить.

В историю астрономии Браге вошел прежде всего как исключительный мастер прецизионных наблюдений. Он получил важнейшие данные о движении Луны, уточнил координаты 788 звезд, заново определил протяженность земного года, величину прецессии земной оси и большинство прочих констант, известных тогдашним астрономам. Именно он привел в большую науку Кеплера и снабдил его данными о движениях планет. Вполне достаточно, чтобы занять выдающееся место в истории коперниканской революции.

Современная наука вышла из школы Исаака Ньютона, у которого она училась и научилась заменять рассуждения точными математическими расчетами. Ньютон выводил математически свои три закона механики с целью поиска обоснований законам небесной механики Иоганна Кеплера. Кеплер выводил свои законы, чтобы создать теорию, которая бы корректно описывала опытные данные своего старшего коллеги Тюге Браге, более известного нам под латинизированным именем «Тихо».

Итак, в начале научной революции был Тихо Браге (1546–1601 гг.).

Квадрант Тихо Браге. В центре изображён сам Браге.

Жизнь Тихо Браге хорошо документирована и им самим, и его современниками (Существует достаточно много научных биографий Тихо Браге, которые все опираются на одни и те же источники. Рекомендуемые монографии: Thoren, Victor E. The Lord of Uraniborg: a biography of Tycho Brahe. Cambridge University Press, 1990. Белый Ю. А. Тихо Браге. М.: Наука, 1982 ). Род Браге принадлежал к числу знатнейших домов Датского королевства. Предки Тихо Браге по отцовской и по материнской линиям имели насколько наследных мест в риксрааде Дании (королевской думе) и обладали значительными должностями и немалыми богатствами. Отец и дядя-отчим Браге были королевскими наместниками в разных провинциях Дании, а брат тетки, Педер Оксе, занимал в 1566–1575 пост гофмейстера (первого министра) и в течение этого времени превратил Данию в сильную европейскую державу.

Тихо провел детство в доме своего бездетного дяди по отцу Йоргена Браге, который по неизвестной нам причине без спроса забрал его из отчего дома, когда Тихо было два года от роду. Тихо сообщал об этом происшествии в своей жизни без особого возмущения или недоумения. Родители Тихо, у которых было еще несколько детей, не предпринимали никаких попыток вернуть его, а дядя не препятствовал им общаться с сыном. Возможно, Тихо просто не знал о согласии отца; в скандинавских странах обычай отдавать детей аристократов на воспитание в дружественные семьи был распространен еще с раннего Средневековья (VIII-XII вв.).

От Тихо Браге ожидали той же стези высшего служилого аристократа, но он предпочел ученую жизнь (в чем его, по-видимому, поощряла тетка-мачеха, в чьем роду Оксе ученость ценилась). С 12 лет Тихо Браге учился сперва в Копенгагенском университете, где впервые проявился его интерес к наукам – его список книг показывает серьезные занятия астрономией. В 15 лет Браге поехал обучаться в Европу, где в течение нескольких лет продолжил совершенствовать свои астрономические знания втайне от родственников, все еще ожидавших, что он приступит к придворной службе. В 1560-х гг. Тихо Браге вернулся в Данию и, получив наследство после отца, стал жить собственным домом, отказавшись от службы в пользу занятий астрономией, астрологией, алхимией и учеными делами. XVI в. был периодом всплеска интереса к астрологии, и многие астрономы совмещали научные наблюдения с составлением гороскопов и прогнозов погоды, тогда также входивших в профессию астролога.

Уже в первые годы обучения астрономии Тихо Браге обнаружил, что эфемериды, рассчитанные по Птолемею, не соответствуют наблюдаемым небесным явлениям, а эфемериды «по Копернику» также содержат отклонения от фактических положений светил. Поскольку небесный атлас Птолемея к этом времени насчитывал около 1300 лет, он содержал накопленные ошибки за счет прецессирования земной оси и смещения видимых созвездий; Тихо Браге, не зная об этом явлении, сделал вывод о том, что ошибается он сам, а не Птолемей, потому что пользуется недостаточно качественными инструментами. Тихо Браге много лет активно улучшал астрономические инструменты, постепенно достигнув мастерства в их создании и приходя к мысли, что проблема не только в качестве опытных данных. Впервые телескоп для астрономических наблюдений применил Галилео Галилей в 1609 г., а Тихо Браге всю жизнь наблюдал небо невооруженным глазом с помощью секстантов, квадрантов и «посохов Иакова» (секстант – измерительный инструмент с дугой в 60 градусов, квадрант – с дугой в 90 градусов, «посох Иакова» – угломерный шест с перекладинами).

Во время учебы в Ростоке Тихо Браге лишился носа, который был задет клинком на студенческой дуэли. Современные авторы часто описывают это событие как трагедию в жизни Браге, но это взгляд из нашего века. Сам Браге никогда не высказывал переживаний по этому поводу. Он был не единственным аристократом с искореженным лицом, травмы были частыми спутниками жизни высшего сословия, и портреты той эпохи не преследуют никакой цели скрыть уродства лиц заказчиков, включая, например, изувеченные носы Лоренцо Медичи «Великолепного» и Микеланджело Буонаротти. Возможно, что соперники специально стремились попортить друг другу лица: еще в XIX в. студенты немецких университетов проводили дуэли-«мензуры», целью которых было задеть именно лицо, а полученные раны растравляли, чтоб шрамы (Schmiss) были заметнее. «Шрам на роже – нет воину дороже». Как бы то ни было, с тех пор Тихо Браге носил протез носа, якобы сделанный из золота и серебра. Ученые много лет высказывали мнение, что такой протез был бы слишком тяжел, и скорее всего Браге на самом деле носил недорогой медный протез – что и подтвердили результаты недавней эксгумации захоронения Тихо Браге; на его черепе сохранились характерные зеленые следы соединений меди (Gannon. Megan. Tycho Brahe Died from Pee , Not Poison. November 16, 2012 ).

Современные люди привыкли к знанию, что Вселенная более огромна, чем можно себе вообразить – бесконечность мирового пространства отлично помещается в наш разум, не вызывая агорафобии. Но это представление стало массовым только в результате открытия В.Гершелем Урана в 1782 г. До того человечество мыслило себе Вселенную компактным и замкнутым конечным пространством.

В космографии Птолемея и его последователей, небесные сферы имели форму идеальных шаров из идеального вещества «эфир». Небесные тела предполагались вечными и неизменными, изменчивости и нестойкости была подвержена только Земля. Сферы находились на небольшом расстоянии друг от друга, ровно настолько, чтоб между ними находилась и перемещалась планета. На самой дальней сфере были «закреплены» звезды. Видимое движение планет с такой схемой не стыковалось, и уже Птолемей ввел в расчеты предположение, что небесные сферы вращаются вокруг экванта – точки, не совпадающей с центром Земли, которая в свою очередь вращается вокруг Земли. Но идеальность кругового движения, сфер и неподвижности Земли сомнению не подвергались.

Система Коперника его читателями (а возможно, что и самим Коперником) рассматривалась в этот период как удобная при расчетах математическая схема, а не истинное положение дел. Главным эмпирическим возражением против нее было отсутствие параллакса «неподвижных звезд» – если предположить, что Солнце в центре сфер, а Земля обращается вокруг Солнца, то тогда звезды должны перемещаться на небосклоне. Параллакс не наблюдался не потому, что его нет, а потому, что наблюдения велись без оптических приборов и средства измерения были слишком слабы. Впервые параллаксы звезд обнаружили только в 1837 г. почти одновременно Фридрих Бессель (61 Лебедя), Василий-Фридрих Струве (Вега) и Томас Хендерсон (Альфа Центавра). Во времена Тихо Браге отсутствие параллакса звезд никого не озадачивало.

11 ноября 1572 г. Тихо Браге сделал первый шаг к будущей смене этой картины мироздания. По его собственному свидетельству, вечером этого дня он увидел в созвездии Касииопеи звезду «ярче Сириуса и Венеры». Не поверив глазам, Браге созвал сперва слуг, затем крестьян из окрестных деревень; окружающие подтвердили, что да, яркий объект в небе налицо. Тихо Браге изначально принял объект за комету, но несколько дней регулярных измерений показали, что объект не перемещается относительно неподвижных звезд – а значит, он находится на их сфере. Но это противоречило мысли о том, что сфера звезд идеальна, а значит, неизменна. Другие наблюдатели сверхновой в Европе либо искали и обнаружили ее несуществующий параллакс, либо, не найдя его, объявили вспышку «Божьим знамением» и на том остановились. Браге едва ли не единственный подошел к задаче добросовестно с тем отношением к фактам, которое впоследствии стало стандартом современной науки, и не подгонял задачу под решение.

С некоторыми задержками Тихо Браге опубликовал свои измерения и доказательства того, что новая звезда именно звезда и находится на самой дальней сфере мира, в книге De Nova Stella (лат. «О новой звезде», краткое название). Именно так, nova (лат. «новая»), Тихо Браге и назвал ее – создав тем самым новый астрономический термин. Сейчас нам известно, что Браге наблюдал не «новую» в современном значении термина, а сверхновую (SN 1572), остатки которой и были обнаружены радиотелескопами во 2 половине XX в. Доклад Браге начинался с отсылки к Гиппарху, который-де также наблюдал новую звезду, что в глазах современников добавляло сообщению о «новой звезде» доверия, и завершался астрологическим прогнозом. Задержка с публикацией была вызвана не радикальностью выводов, а тем, что Браге искал одобрения публикации у друзей-ученых и дяди-гофмейстера Педера Оксе, поскольку писать книги считалось «не барским делом».

Конфликты аристократического происхождения и ученой карьеры, приличной не знатному рыцарю, а священнику из среднего класса, сопровождали Тихо Браге всю жизнь. Общество недавно перешедшей в лютеранство Дании уже признавало важность и достоинство знания (этому сильно способствовали наставления соратника Лютера Филиппа Меланхтона), но еще не было готово видеть аристократа не с мечом, а с пером. Браге также не желал поддержать «честь рода» брачным союзом с другими высшими аристократами (так, по крайней мере, утверждал его младший почти-современник П.Гассенди, знавший детали жизни Браге от его знакомых – Gassendi, Pierre. Tychonis Brahei Vita, Accessit Nicolai Copernici, Georgii Peurbachii et Joannis Regiomontani Vita. Paris, 1654 ). Медный нос не помешал бы Тихо Браге взять невесту из равного ему по знатности рода, но жена Браге Кристен, с которой он прожил всю жизнь, была дочерью его приходского священника. Обвенчать аристократа и простолюдинку в то время было невозможно, но скандинавские страны еще со времен викингов отличались демократизмом нравов и предусматривали легализацию мезальянсов (slegfred) по очень простой процедуре: брак считался законным, если гражданская жена три года ходила с ключами от дома мужа на поясе (как и законная супруга), то есть по факту трех лет совместной жизни. Но родню Браге это не устраивало, они хотели знатную невестку. После смерти гофмейстера Оксе Тихо Браге всерьез планировал эмигрировать из Дании, чтобы избавиться от давления среды. Словом, Тихо Браге всю жизнь разрушал не только принятый порядок мироздания, но и принятый социальный порядок.

Мы часто представляем себе инновацию как легкое и очевидное движение к прекрасной новизне – это совершенно превратное представление. В реальности существующее и новое чаще всего враги, и чем радикальнее поворот к новому, тем сильнее сопротивляется современность, и тем переход болезненнее. В Новое Время менялись представления обо всем: о мире, о вселенной, об обществе, и религии – и все эти изменения шли через преодоление и боль. Когда мы говорим о «росте социальной мобильности», мы не понимаем, что это означало. Аристократы, которые больше не видят ценности в своих привилегиях по рождению, простолюдины, которые больше не хотят мириться со своим пожизненно низшим местом в иерархии, и все они преодолевают сопротивление общества, которое считает, что «где родился, там и сгодился», а всяк сверчок знай свой шесток.

Тихо Браге был одним из первых, но не единственным, кто в это время переосмыслял ценности своей жизни, и этот процесс шел не только в Западной Европе. В России, которая в XVI-XVII в. была не так уж сильно позади Европы и сокращала разрыв, шли те же процессы. Вскоре после начала правления Романовых царь Михаил и его отец патриарх Филарет указом вернули в рыцарское сословие всех аристократов, которые женились на крепостных, чтоб лишиться статуса и отказаться от разорительной и ненавистной воинской службы – Смутное время, часть общеевропейского перехода к современности, влияло на умы. Петр I одним решением ввел поголовную обязательную службу для благородных, другим уравнял аристократов («бояр») и бывших слуг («дворян») в одно сословие «дворян». И потребовалось еще полвека, чтоб служба наконец стала для российских дворян добровольной («Указ о вольности дворянской» 1762 г.), но еще в середине XIX в. царь Николай I делал Лермонтову и его друзьям-шалопаям замечание: «В вашем возрасте приличнее служить», а герой «Обыкновенной истории» Гончарова совмещал бизнес с номинальной должностью в петербургском министерстве. Общественное давление на «благородных» выдохлось в Европе только к середине-концу XIX в. Последние, кому общество и элиты разрешили жить по вольной воле, а не по обязанности рождения, были члены королевских семей Европы, которые смогли работать по найму и заключать браки по любви только с 1950–1970-х гг.

В планы Браге вмешался король Фредерик II, предложивший Тихо Браге компромисс. Браге получил в держание островок Вен в проливе Эресунн (22 километра морем от Копенгагена по современной карте) с разрешением заняться там чем угодно при полной поддержке из казны Дании. Королем руководили политические соображения, Тихо Браге – возможность заниматься науками как можно дальше от двора и за счет короля. Этот островок вошел в историю как место размещения первой европейской обсерватории – Ураниборга («замок Урании», музы астрономии). Ураниборг строился до 1581 г., Браге возводил на вершине острова идеальное здание по канонам красоты и гармонии Ренессанса и продолжал работать. В этот период Тихо Браге, чей авторитет в астрономии существенно вырос, сделал новое открытие – опять с помощью своего мастерства в использовании измерительных приборов.

13 ноября 1577 г. Тихо Браге, по его собственному сообщению, возвращался с рыбалки: в поместье Браге были рыбные садки. Так как рыба планировалась в тот день на ужин, время было закатное, и на фоне темнеющего неба Браге обнаружил на небе еще одну новую звезду, в которой достаточно быстро опознал комету. Это было удачное стечение обстоятельств: в другое время суток комета, которая уже обогнула Солнце и двигалась к границе Солнечной системы, стала видна только несколько дней спустя. Наблюдая ее почти ежедневно, Браге получил достаточно данных для расчета ее орбиты. С Браге также сотрудничал чешский астрономом Тадеуш Гаек, который проводил наблюдения кометы в Праге.

Согласно космографии Аристотеля, кометы существовали в «подлунном мире» – между Землей и Луной, в «зоне изменений». Согласно данным Браге, комета отстояла от Земли на 230 радиусов Земли, и находилась дальше отстоявшей на 52 земных радиуса Луны, да еще пересекла орбиты нескольких планет – то есть была «небесным телом». В концепции неизменных небесных сфер опять обнаружились противоречия с фактами. Кроме Тихо Браге, их обнаружили еще несколько европейских астрономов. У одного из них, Кристофа Ротмана, впервые появляются мысль о том, что «небесные сферы» не могут быть твердыми (Goldstein, B. R., Barker, P. The role of Rothmann in the dissolution of the celestial spheres. British Journal for the History of Science. – 1995. – Vol. 28 ). А Тихо Браге (который внимательно прочел Ротмана и согласился с ним) сделал из своих исследований еще два вывода. Первый – что новые открытия не объясняются без пересмотра космографии. Второй – что весь небесный свод нужно перемерять заново.

Первый вывод привел к тому, что Тихо Браге разработал собственную схему мироздания. Подробно новую космографию Тихо Браге описал в 1588 г. во втором томе книги Astronomiae Instauratae Progymnasmata («Введение в новую астрономию»), где заново проанализировал свои наблюдения за сверхновой и за кометой. По ней видно, как Тихо Браге стремился согласовать церковное учение и натурфилософию Аристотеля с опытными фактами. В схеме Тихо Браге Земля помещена в центре мира, окруженного «сферой Луны» и «сферой неподвижных звезд», но «сферы планет» заменила одна колоссальная «сфера Солнечной системы», которая обращается вокруг Земли между «сферой Луны» и внешней «сферой неподвижных звезд». Внутри «солнечной сферы» планеты обращаются уже вокруг Солнца. Тихо Браге прямо заявил, что все эти «сферы» не твердые и, возможно, не реальные.

Эту схему Тихо Браге подогнал под наблюдаемые факты почти точно. Почти, потому что именно Ураниборг Браге и разрушил эту схему.

Ураниборг был одновременно обсерваторией и исследовательским институтом, где, кроме Тихо Браге, работали еще около десяти астрономов. Бытует неверное утверждение, что Ураниборг был первой отдельной обсерваторией мира или первой обсерваторией Европы. Обсерватории существовали еще в античности, в 1420 г. отдельную обсерваторию построил хан Улугбек, а в Европе коллега и друг Тихо Браге ландграф Гессе-Касселя Вильгельм IV Мудрый в 1561 г. переделал одну из башен своего замка под обсерваторию (где он работал вместе с уже упомянутым К.Ротманом). Ураниборг был лучшей обсерваторией своего времени, в первую очередь, по инструментальному оснащению.

К сожалению, Ураниборг известен нам только по раскопкам и по детальным описаниям в книге Тихо Браге Astronomiae instauratae mechanica («Механика новой астрономии») 1598 г. Первые телескопы появились очень скоро, в 1608 г., но Тихо Браге до них не доживет. Его приборы не имели оптики, но были технологическим пределом возможностей для наблюдений невооруженным глазом. Используя свой многолетний опыт в приборостроении, Тихо Браге изготовил и собрал в Ураниборге самые точные секстанты, астролябии и часы своего времени, заказал для Ураниборга глобус небесной сферы диаметром в 1,5 метра, на который лично наносил замеренные звезды, создал армиллярную сферу собственного дизайна. Прибором было и само здание Ураниборга: вдоль его стены по линии север-юг Тихо Браге разместил квадрант с радиусом в 2 метра и с шагом разметки в 10 секунд. Тихо Браге ставил себе цель замерить положения небесных тел с точностью до 1 угловой секунды (1/60 градуса). Через несколько лет после окончания постройки главного здания Ураниборга Тихо Браге выстроил на той же территории еще одну обсерваторию – Стьернеборг («Звездный замок»). Эта обсерватория была заглубленной, на поверхности были только крыши строений – с тем, чтобы инструменты не колебались от ветра. Труды Тихо Браге требовали много литер для цифр и много бумаги, и в Ураниборге были выстроена типография и бумажная мастерская. Тихо Браге также разработал новые методы замеров положения небесных тел.

В результате многолетней кропотливой работы в Ураниборге Тихо Браге создал и опубликовал в 1592 г. новый звездный каталог, содержавший 777 звезд, во втором издании 1598 г. было уже 1004 звезды. Современные исследования показывают, что фактическая точность каталога Браге колеблется в интервале от 1 до 3,5 угловых минут (Rawlins, Dennis. Tycho"s Star Catalog: the First Critical Edition. DIO, 1993, Vol.3 ), но и этот результат в разы выше, чем у «Альмагеста» Птолемея, и заметно превосходит лучшие на тот момент таблицы Улугбека. Выпущенные уже после смерти Браге Кеплером таблицы «Рудольфина» употреблялись в астрономии и навигации вплоть до начала XIX в.

Об источниках бюджета Ураниборга точных сведений до сих пор нет, но по некоторым оценкам, годовой бюджет проекта составлял около 1% доходов датской казны, а Тихо Браге потерял большую часть своего состояния, финансируя Ураниборг (и часть крестьян Вена, уехавших от тяжелой барщины на стройке, пока не вышел королевский указ, прикрепивший их к острову). Один процент – не такая большая сумма, как кажется, король собирал налоги в основном в натуральной форме, продуктами и службой, а денежные доходы короны в основном состояли из таможенных сборов в проливе Эресунд, которые так эффективно собирал дядя Браге Педер Оксе. Эта сумма была всего в 8 раз больше оклада профессора философии в Копенгагенском университете. Но тем не менее это был чистый расход казны. С точки зрения мировой науки, Ураниборг окупился сторицей, но с точки зрения эффективности использования бюджетных средств, Ураниборг был черной дырой.

Когда покровитель Тихо Браге Фредерик II умер, регентский совет при его малолетнем сыне Христиане продолжал поддержку Ураниборга, но в 1595 г. Христиан достиг совершеннолетия, освободился от опеки и в 1597 г. лишил Тихо Браге финансирования, а затем издал запрет заниматься на острове астрологией и алхимией (то есть фактически закрыл все исследования). Тихо пытался убедить Христиана IV изменить это решение, но в итоге только испортил с ним отношения. Последним предложением Христиана IV Тихо Браге было или служить ему, как служат все, или убираться на все четыре стороны. Эти события заслуживают упоминания в значительной мере потому, что если б король-подросток не вздумал поставить на место зарвавшегося старика, двое великих астрономов Нового Времени могли бы не встретиться, и события, которые в наше время окрестили «Научной революцией», пошли б по другому, возможно, более медленному пути.

Новый покровитель для Тихо Браге нашелся быстро: соавтор Тадеуш Гаек, придворный лекарь императора Рудольфа II Габсбурга, замолвил слово перед августейшим пациентом, который ценил науку и ученых. Астрология не была любимой наукой Рудольфа, он предпочитал алхимию, потому что нуждался в деньгах. На практике, алхимики не пополняли, а истощали казну Рудольфа, и придворные мудрецы часто сидели без денег. Тихо Браге также попал в это положение: королевские стипендии казначей Рудольфа не выдавал годами (министры финансов всех стран и времен одинаковы), и Браге пополнял скудный бюджет новой обсерватории частными гороскопами. Некоторое время Тихо Браге поработал в замке Бенатки-над-Йизероу, затем перебрался в Прагу поближе к своему патрону и заказчикам.

А пока Тихо Браге не имел возможности наблюдать небо, ему пришлось заняться анализом и систематизацией. Самой неприступной оказалась проблема ретроградного Марса – странные петли продолжительностью в 72 дня, которые выписывала на видимом небе эта планета. Имея лучшие в мире данные, Браге видел проблемы, но не находил ответов. Браге всегда тщательно пересчитывал каждый результат по нескольким разным наборам точек на небесном своде (его современники считали один, изредка два раза). Теперь ему не хватало математического аппарата, чтоб решать задачу по своим же жестким критериям. Замеры с точностью до минуты неумолимо показывали, что Марс выбивается из любой модели.

Вскоре после изгнания Тихо Браге заочно познакомился с молодым математиком И.Кеплером из Граца («математикой» со времен Птолемея и вплоть до XVIII в. именовали именно расчеты движения небесных светил, и слово «математик» употреблялось синонимично «астролог»). В 1596 г. Кеплер издал книгу Mysterium Cosmographicum («Мистерия космографии»), где описал Солнечную систему по Копернику как иерархию вложенных правильных многогранников восходящей степени сложности (тетраэдр вокруг Солнца, куб вокруг Меркурия и так далее). Браге прочел книгу, не согласился с пифагорейством Кеплера, и стал писать Кеплеру критические письма с призывами отвергнуть Коперника, аргументируя это данными из Ураниборга. Кеплер парировал расчетами. В 1599 г. горожан католического Граца одолело религиозное рвение, городские власти устроили люстрацию и всем обнаруженным протестантам предложили или перейти в католики, или покинуть город. Браге пригласил Кеплера к себе ассистентом, и Кеплер переехал в Прагу. Так два гения и сошлись вместе. Кеплер умел считать, у Браге было что считать.

Браге и Кеплер работали вместе недолго. В 1601 г. Браге пошел на придворный банкет, где, соблюдая этикет, не вставал весь вечер, чтоб сходить в нужник – и слег с уремией (современные исследования показали, что уремия Браге не была связана с его вежливостью за столом). Умирая, Браге сочинил себе эпитафию «Жил мудрецом, а умер глупцом» и завещал Кеплеру свои архивы и инструменты с просьбой досчитать проблему ретроградного Марса и не следовать системе Коперника. Так, по крайней мере, изложил эти события сам Кеплер; сын Браге Тюге-младший утверждал, что Кеплер похитил документы его отца и обсчитывал их тайком не меньше года, пока их не хватились.

Обложка «Рудольфинских таблиц», на которой изображены Гиппарх, Птолемей, Коперник и Тихо Браге.

Король Христиан IV выстроил на сэкономленные деньги один из самых больших флотов в Европе, поощрял изящные искусства, заложил много новых городов, пытался исследовать Гренландию и Цейлон, подарил Вен с остатками приходящего в негодность Ураниборга одной из своих многочисленных любовниц, увлекался борьбой с ведьмами, поставив европейский рекорд по числу сожженных женщин и попытавшись послать на костер в том числе даже возлюбленную собственного сына-наследника, и под конец жизни не очень удачно участвовал в Тридцатилетней войне (исполнив одно из предсказаний Браге). Кеплер, используя данные Тихо Браге для расчетов, постепенно открыл закономерности, которые Вольтер в 1738 г. назвал «три закона Кеплера», и первая из которых гласит, что все планеты обращаются вокруг солнца по эллиптическим орбитам, а не по круговым сферам. Марс наконец-то вписался в данные, а небесные сферы прекратили существование.

И еще несколько десятилетий спустя Исаак Ньютон при участии Роберта Гука и Эдмонда Галлея выяснил, что за сила и как именно заставляет планеты перемещаться по эллиптическим орбитам. Но это уже тема другого очерка.

А Тихо Браге своей жизнью и трудами оставил по себе память, которую лучше всего выражает девиз на вратах утраченного Ураниборга:

Nec fasces nec opes sola artis sceptra perennant (Букв. «Ни фасции (символы высшей власти в Риме), ни богатства, [но] только искусства (т.е. науки, связанные с умениями, в аристотелевом смысле) правят вечно» (лат.); эта надпись находилась на входе в Стьернеборг ).

Ни власть, ни богатства, а только знания вечны.

Тихо Браге родился 14 декабря 1546 года в небольшом датском городке Кнудструп. Его настоящее имя было Тюге, а латинизированный вариант – Тихо был взят уже позже, в зрелом возрасте. Родители мальчика принадлежали к старинному дворянскому роду и по сложившейся традиции передали его на воспитание в семью родного дяди, который был адмиралом датского флота. Тот подошел к делу обучения приемного сына весьма ответственно, поэтому Тихо получил лучшее образование, какое было возможно в то время. Это позволило ему уже в возрасте 12 лет поступить в Копенгагенский университет, где главным предметом его занятий стала астрономия. Проучившись три года, Тихо переводится в Лейпцигский университет, который, однако, ему не удалось окончить из-за начавшейся войны. Вскоре, уже после возвращения в Данию, умер его приемный отец, оставив в наследство достаточно большое состояние. Это дало Тихо Браге возможность самостоятельно заниматься астрономией, не нуждаясь в посторонней помощи.

После ряда приключений, при содействии своего друга – ландграфа Гессен-Кассельского астроном получает от короля в пожизненное владение остров Вен, расположенный неподалеку от Копенгагена. Здесь, на выделенные королем средства, дополненные собственными деньгами, Тихо строит обсерваторию, названную им Ураниборгом.

В ней он проработал свыше 20 лет, до тех пор, когда из-за нехватки финансирования ему пришлось переехать в Прагу, приняв приглашение императора Рудольфа II. В этом городе он и умер 24 октября 1601 года.
Тихо Браге был единодушно признан лучшим астрономом-наблюдателем периода до изобретения телескопа. Точность составленных им звездных каталогов была очень высока, и поэтому они сохраняли свою актуальность еще длительное время, даже после появления оптических приборов. Ученый лично изготавливал инструменты для своих наблюдений, разработав ряд методик повышения их точности. Это позволило ему составить новые солнечные таблицы, а также определить продолжительность года с погрешностью менее одной секунды. Что же касается наблюдения планет и звезд, то ошибка при их наблюдении уменьшилась более, чем в 15 раз по сравнению с предшествующими. Также Тихо Браге опубликовал первые таблицы, в которых были определены видимые искажения положения ряда небесных тел из-за воздействия земной атмосферы.

Одним из наиболее известных исследований, выполненных ученым, стало наблюдение за сверхновой звездой, вспыхнувшей на небосклоне 11 сентября 1572 года в созвездии Кассиопеи. По его результатам была написана книга под названием «О новой звезде». Кроме того, Браге впервые сделал вывод о внеземном происхождении комет, что было революционным открытием того времени. Материалом для него стали наблюдения Большой кометы 1577 года, которая в тот год была хорошо видна во всем мире.

Именно по результатам, полученным Тихо Браге за время его научной деятельности, Иоганн Кеплер вывел свои знаменитые законы, описывающие движение планет Солнечной системы. Стоит отметить, что в отличие от него датский ученый не принял гелиоцентрическую систему мира Коперника. Он предложило собственную гипотезу (так называемая гео-гелиоцентрическая система), которая был признана ошибочной вскоре после его смерти.

Price Realized: $ 284 488

BRAHE, Tycho (1546-1601). Astronomiae instauratae mechanica. Wandsbeck: for the author by Philip von Ohrs, 1598. Тираж 100 экземпляров. Чрезвычайная редкость. За 40 последних лет не более 3-х продаж.

Уход: £172,000. Аукцион Christie"s. BOOKS. 23 ноября 1998 года. London, King Street. Лот № 60.

Подробное описание лота: Super-royal 4° (343x245mm). 22 (4 engraved, 18 woodcut) illustrations of Brahe"s instruments, 9 woodcut plans and diagrams FINELY ILLUMINATED AND COLOURED BY A CONTEMPORARY HAND, wide type-ornament border and allegorical woodcut with sphere and compass on title, narrow type-ornament border to all pages, allegorical woodcut on final verso, head- and tailpieces, ornamental initials, all woodcuts hand-coloured in green, other ornaments hand-coloured in red, purple, green, yellow and blue. (Third line of title partly renewed in manuscript, some light finger-soiling, a few tears neatly repaired, tiny hole in A4, occasional light stains.) 17th-century calf-backed flexible mottled paper boards (restored), gilt spine, gilt edges, modern slipcase preserving old paper sides.

Провенанс: 17th-century inscriptions and early stamp deleted from title and second leaves; Giorgio Francesco Egregio di Sobotca (inscription dated 1652); P. Bergmann (title inscription); Antonius Strnadt (royal astronomer, gift inscription by Bergmann dated 3 July 1785); Astronomus David 1801.

Книга настолько редка, что продажи умещаются на пальцах одной руки. Например:

Уход: £ 52,000 ($66 560). Аукцион Sotheby"s. June 27, 1985, lot 10. Sold to Israel.

Поэтому приходиться довольствоваться тем что есть: 2-м изданием 1602 года.

Кто такой Тихо Браге для датчан, это значит ничего не сказать.

Браге, Тихо (дат. Tyge Ottesen Brahe, 1546 - 1601) - знаменитый датский астроном, астролог и алхимик эпохи Возрождения. Отец Тихо, Отте Браге, как и многие из его предков, занимал высокие военные и политические должности датского государства. Тихо появился на свет вместе с братом-близнецом, умершим до своего крещения. Впоследствии в память о нём Тихо написал оду на латинском языке, которая стала его первой публикацией, появившейся в 1572 году. В семье Отте было 10 детей, но, по древнему обычаю викингов, одного из мальчиков - Тихо - передали на воспитание в бездетную семью брата Йергена, адмирала королевского флота, жившего в соседнем замке Тоструп. Адмирал, человек очень состоятельный, окружил заботой своего единственного приёмного сына, который получил блестящее образование. Уже в 12-летнем возрасте (апрель 1559 года) Тихо поступил в университет Копенгагена, где увлёкся астрономией. В апреле 1566 года он прибыл в знаменитый Виттенбергский университет, оплот протестантской культуры. Но тут разразилась эпидемия чумы, и пришлось срочно уехать в Росток. Там Браге ввязался с одним дальним родственником в ссору с последующей дуэлью и лишился верхней части носа, в результате чего был вынужден всю оставшуюся жизнь носить протез.

Он первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения, на основании которых Кеплер вывел законы движения планет. На протяжении почти двух десятилетий он вел точные астрономические наблюдения в построенной им обсерватории Ураниборг-Стьернеборг на острове Вен в проливе Зунд, оборудованной уникальными астрономическими инструментами. Бесценные наблюдения Тихо Браге стали той основой, на которой его ассистент и преемник Иоганн Кеплер вывел свои знаменитые три закона движения планет, ставшие торжеством гелиоцентрической системы и наполнившие ее реальным физическим содержанием. За время путешествий по Европе в ранний период своей жизни Браге стал специалистом по проектированию приборов и проведению наблюдений. По возвращении в Данию он снискал расположение короля Фредерика II, который предоставил ему финансовую поддержку для продолжения астрономических исследований и пожаловал небольшой остров Вен в Датских проливах, расположенный в проливе Эресунн в 20 км от Копенгагена, где Тихо начал сооружение комплекса своей обсерватории. Тихо назвал свою обсерваторию «Ураниборг» («Замок Урании») в честь музы астрономии Урании; часто это название переводят как «Небесный замок».

Браге сам составил проект сооружения, прототипом которого, как полагают историки, послужила одна из работ знаменитого итальянского архитектора Андреа Палладио, с которой Браге ознакомился во время путешествия по Италии. В плане замок представлял собой квадрат со стороной около 18 метров, точно ориентированный по сторонам света. Основное здание имело 3 этажа и подвал. В подвале размещались алхимическая лаборатория и различные склады. На первом этаже - жилые помещения и библиотека; здесь же хранились любимый небесный глобус и ещё один предмет гордости Браге - стенной квадрант. На втором этаже были 4 обсерватории с раздвижными крышами, выходящие на все стороны света. Третий этаж занимали комнаты сотрудников и учеников. Небезынтересно, что Браге устроил в Ураниборге даже такую редчайшую в те годы роскошь, как водопровод на всех этажах.

Во дворе располагались вспомогательные здания - типография, мастерские, комнаты для слуг и др. Среди сотрудников Браге была его любимая сестра София, талантливый астроном, врач и химик, которую Браге в шутку называл Уранией. Условия для астрономических наблюдений на острове были сложными - например, Меркурий был виден очень редко из-за облачности на горизонте. Помимо этих занятий, Браге издавал популярные тогда ежегодные астрологические календари-альманахи. Бумагу, используя приобретённый ранее опыт, Браге изготовлял на месте. Двигателем служила водяная мельница, заодно обеспечивавшая население острова свежей рыбой из садков. В скором времени Ураниборг стал лучшим в мире астрономическим центром, сочетавшим наблюдения, обучение студентов и издание научных трудов. Он спроектировал для обсерватории массивные приборы, с помощью которых надеялся получать наиболее точные данные наблюдений в любое время. Король Фредерик II умер в 1588 г., а его преемники при дворе были менее благосклонны к исследованиям Тихо. Более того, вскоре он получил письмо от нового короля, запрещавшее ему заниматься на острове астрономией и алхимией. В 1597 г. Тихо покинул Вен и уехал в северную Германию, где начал работу над книгой, предназначенной для демонстрации его приборов, описания их преимуществ и принципов измерений, которые должны были привести к "обновлению астрономии". Кроме текста в книге были представлены чертежи и иллюстрации приборов Тихо. Тихо закончил свой труд в январе 1598 г., и печатник из Гамбурга, Филип фон Орс, напечатал 100 экземпляров. Тихо посвятил книгу императору Священной Римской империи Рудольфу II в надежде получить его покровительство. Рудольф охотно оказал Тихо поддержку и в 1598 г. предоставил ему замок недалеко от Праги для дальнейшей работы в области астрономии.

Вероятно, в это напряжённое время Браге пришёл к выводу, что ему нужен молодой талантливый помощник-математик для обработки накопленных за 20 лет данных. Узнав о гонениях на Иоганна Кеплера, незаурядные математические способности которого он уже успел оценить из их переписки, Тихо пригласил его к себе. Немецкий учёный прибыл в Прагу в январе 1600 года. В феврале Браге встретился с ним и объяснил главную задачу: вывести из наблюдений новую систему мира, которая должна прийти на смену как птолемеевской, как и коперниковой. Он поручил Кеплеру ключевую планету: Марс, движение которого решительно не укладывалось не только в схему Птолемея, но и в собственные модели Браге (по его расчётам, орбиты Марса и Солнца пересекались). Кеплер охотно согласился заниматься решением столь заманчивой задачи, но потребовал, чтобы Браге установил ему жалованье, достаточное для переезда в Прагу и содержания семьи Кеплера. После нескольких ссор оба учёных, нуждавшихся друг в друге, всё же примирились, и в июне Кеплер уехал за своей семьёй. Однако осенью, после его возвращения, Браге поручил Кеплеру вместо исследования движения Марса подготовить памфлет против императорского математика Бэра, который опубликовал свою систему мира, украденную у Браге (как считал сам Браге). Кеплер добросовестно выполнил эту задачу, и в 1604 году, уже после смерти Браге, книга вышла в свет. В 1601 году Тихо Браге и Кеплер начали работу над новыми, уточнёнными астрономическими таблицами, которые в честь императора получили название «Рудольфовых» (лат. Tabula Rudolphinae); они были закончены в 1627 году и служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века. Смерть Тихо в 1601 г. прервала работу, и систематические наблюдения за планетами и звездами продолжили его помощники, среди которых, как мы уже отмечали, был великий немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630 гг.).

Квадрант Тихо Браге. В центре изображён сам Браге.

Всю свою жизнь Браге посвятил наблюдениям неба, неустанным трудом и изобретательностью добившись результатов, не виданных ранее нигде в мире по точности и широте охвата. Кеплер писал, что Тихо Браге начал «восстановление астрономии».

Большую часть инструментов в обсерватории Тихо Браге сделал сам. Для повышения точности измерений он не только увеличил размеры инструментов, но и разработал новые методы наблюдений, сводящие к минимуму погрешности измерения. Среди его технических и методических усовершенствований:

Армиллярная сфера была ориентирована не на эклиптику, как было принято со времён Птолемея, а на небесный экватор. Для повышения точности Браге сконструировал специальный визир.
В качестве промежуточного опорного светила вместо Луны он использовал Венеру, которая за время паузы в наблюдениях практически не сдвигалась.

После изобретения телескопа точность наблюдений резко повысилась, но усовершенствования Браге в области механики астрономических инструментов и методов обработки наблюдений сохраняли ценность ещё долгое время.

Тихо Браге составил новые точные солнечные таблицы и измерил длину года с ошибкой менее секунды. В 1592 году он опубликовал каталог сначала 777 звёзд, а к 1598 году довёл число звезд до 1004, заменив ранее использовавшиеся в Европе, давно устаревшие каталоги Птолемея. Браге открыл две новые неравномерности в движении Луны по долготе: третью и четвёртую. Он обнаружил также периодическое изменение наклона лунной орбиты к эклиптике, а также изменения в положении лунных узлов. Вплоть до Ньютона в созданной Браге теории движения Луны не понадобилось никаких поправок.

Некоторые астрономические инструменты Тихо Браге:

Точность наблюдений звёзд и планет он повысил более чем на порядок, а положение Солнца по его таблицам находилось с точностью до одной минуты, тогда как прежние таблицы давали ошибку в 15-20 минут. Для сравнения, Стамбульская обсерватория, организованная одновременно с Ураниборгом и превосходно оснащённая, так и не смогла улучшить точность наблюдений по сравнению с античными.

Тихо Браге составил первые таблицы искажений видимых положений светил, вызванных рефракцией света в атмосфере Земли. Сравнивая текущие и отмеченные в античности долготы звёзд, он определил довольно точное значение предварения равноденствий.

С именем Тихо Браге связаны наблюдение сверхновой звезды в созвездии Кассиопеи 11 ноября 1572 года и первый обоснованный наблюдениями вывод о внеземной природе комет, основанный на наблюдении Большой кометы 1577 года. У этой кометы Тихо Браге обнаружил параллакс, что исключало атмосферную природу явления. Надо отметить, что земным явлением считали кометы такие авторитеты, как Аристотель и Галилей; теория о внеземном происхождении комет дебатировалась ещё немало времени и утвердилась в науке только в эпоху Декарта.

Более того, расчёт орбиты упомянутой кометы показал, что за время наблюдения она пересекла несколько планетных орбит. Отсюда вытекал важный вывод: никаких «кристаллических сфер», несущих на себе планеты, не существует. В письме Кеплеру Браге заявляет:

По моему мнению, сферы… должны быть исключены из небес. Я понял это благодаря кометам, появлявшимся в небе… Они не следуют законам ни одной из сфер, но, скорее, действуют вопреки им… Движением комет четко доказано, что небесная машина это не твёрдое тело, непроницаемое, составленное из различных реальных сфер, как до сих пор думали многие, но текучее и свободное, открытое во всех направлениях, которое не чинит абсолютно никаких препятствий свободному бегу планет.

В течение 16 лет Тихо Браге вёл непрерывные наблюдения за планетой Марс. Материалы этих наблюдений существенно помогли его преемнику немецкому учёному И. Кеплеру открыть законы движения планет.

Система мира Тихо Браге

В гелиоцентрическую систему Коперника Браге не верил и называл её математической спекуляцией. Браге предложил свою компромиссную гео-гелиоцентрическую систему мира, которая представляла собой комбинацию учений Птолемея и Коперника: Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы вокруг Солнца. Суточное вращение Земли Браге тоже не признавал. С чисто расчётной точки зрения, эта модель ничем не отличалась от системы Коперника, однако имела одно важное преимущество, особенно после суда над Галилеем: она не вызывала возражений у инквизиции. Среди немногочисленных сторонников системы Браге в XVII веке был видный итальянский астроном Риччиоли. Прямое доказательство движения Земли вокруг Солнца появилось только в 1727 году, но фактически система Браге была отвергнута большинством учёных ещё в XVII веке как неоправданно и искусственно усложнённая по сравнению с системой Коперника-Кеплера.

В своём труде «De Mundi aeteri» Браге так излагает свою позицию:

Я полагаю, что старое птолемеево расположение небесных сфер было недостаточно изящным, и что допущение такого большого количества эпициклов… следует считать излишним… В то же время я полагаю, что недавнее нововведение великого Коперника… делает это, не нарушая математических принципов. Однако тело Земли велико, медлительно и непригодно для движения… Я без всяких сомнений придерживаюсь того мнения, что Земля, которую мы заселяем, занимает центр Вселенной, что соответствует общепринятым мнениям древних астрономов и натурфилософов, что засвидетельствовано выше Священным Писанием, и не кружится в годичном обращении, как желал Коперник.

Сам Браге искренне верил в реальность своей системы и перед смертью просил Кеплера поддержать её. Он подробно аргументировал в письмах, почему он считает ошибочной систему Коперника. Один из самых серьёзных аргументов вытекал из его ошибочной оценки углового диаметра звёзд и, как следствие, расстояния до них. Рассчитанные Браге расстояния были на несколько порядков меньше действительных и должны были, если признать движение Земли вокруг Солнца, вызвать заметные смещения звёздных долгот, чего в действительности не происходило. Отсюда Браге сделал вывод, что Земля неподвижна. На самом деле видимые диаметры звёзд были увеличены атмосферной рефракцией, а параллаксы звёзд астрономы сумели обнаружить только в XIX веке.