Тихо Браге (Tyge Brahe, 1546-1601) - датский астроном и астролог. Последние годы своей жизни проживал в Праге. Браге первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения, на основании которых Иоганн Кеплер вывел законы движения планет. Их оформили в виде астрономических таблиц, которые в честь императора, финансировавшего научную деятельность, получили название «Рудольфовы таблицы ». Ценные таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века.

В Прагу астроном Тихо Браге прибыл в последние годы XVI столетия, находясь после смерти своего покровителя, датско-норвежского короля Фредерика II, в довольно бедственном положении. Новый король Кристиан IV был равнодушен к астрономии и полностью лишил учёного финансовой поддержки. Тогда Браге отправился ко двору императора Священной римской империи Рудольфа II . Эксцентричный император, известный щедрой поддержкой деятелей культуры, науки и искусства принял астронома с распростёртыми объятиями. Ему назначили приличное жалование, передали дом в Праге и выделили расположенный неподалёку замок Бенатки для устройства обсерватории. Надо отметить, что в молодости Браге был и сам весьма богат. Однако его страстная любовь к науке требовала финансировать изготовление астрономических приборов, большинство из которых приходилось ещё и лично изобретать, часто основываясь на неудачных опытах. В итоге всё его личное состояние быстро иссякло.

Деятельность Тихо Браге была загадкой для большинства неотёсанных пражских горожан, поэтому они занимались сочинением разных легенд и небылиц, многие из которых живут и по сей день. Его смерть от непонятного недуга только увеличила их количество. Последними словами датчанина были: «Жизнь прожита не напрасно». Могила Тихо Браге, как человека, внёсшего огромный вклад в чешскую науку, находится в Соборе Девы Марии перед Тыном .

Научная деятельность Тихо Браге

В своих научных выводах Браге был прав только весьма частично. Например, он считал, что Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы - вокруг Солнца. Несмотря на это, он составил новые точные солнечные таблицы и измерил длину года с ошибкой менее секунды. В 1592 он опубликовал каталог сначала 777 звёзд, а к 1598 довёл число звёзд до 1004.

Результат работы Браге и Кеплера - Рудольфовы таблицы - заменили давно устаревшие каталоги Птолемея (они использовались со II века). Например, положение Солнца по новым таблицам находилось с точностью до одной минуты, тогда как прежние каталоги давали ошибку в 15-20 минут. Кроме того, Браге добился огромных результатов в улучшении старых и создании новых инструментов и приборов для наблюдения за небесными светилами.

До середины XVI в. астрономия в Европе была чем-то вроде приложения математики (а также, добавим и... медицины, через астрологию). Хотя целью той или иной теории и было описание наблюдаемых явлений, сами наблюдения, как правило, были весьма неточными. Производились они к тому же лишь от случая к случаю, в связи с тем или иным примечательным небесным явлением. Важнейшие астрономические величины все еще черпались не из новых наблюдений, а из сочинений древних авторов. Например, продолжала использоваться оценка солнечного параллакса, полученная еще Аристархом Самосским в III в. до н. э. (3′).

Родоначальником точной наблюдательной астрономии в Европе является датский астроном Тихо Браге (1546-1601). Он создал первую в Европе специально оборудованную для систематических наблюдений астрономическую обсерваторию и построил крупные, уникальные для Европы инструменты. Впервые Браге получил известность своими наблюдениями и описанием новой звезды, вспыхнувшей на небе в 1572 г. в созвездии Кассиопеи. Тихо Браге первым показал, что этот «огненный метеор» - вовсе не атмосферное явление (ка к считалось в аристотелевой картине мира), но что это удивительное изменение (или появление нового) светила произошло на расстоянии не ближе Луны, т. е. в области других обычных звезд (впоследствии уже в нашем веке выяснилось, что это была сверхновая).

Браге определял положения и движения светил с небывалой до той поры точностью. К нему стекались многочисленные ученики, его посещали даже коронованные особы, правда более интересуясь предсказанием судьбы по звездам, нежели самими звездами. Впрочем, и сам Тихо Браге верил в астрологию и высказал как-то мысль, что планеты с их движениями по таинственным и удивительным законам не имели бы никакой ценности, если бы не предсказывали судьбы людей...

Астрономией он увлекся в ранней юности. Однако первое удивление и восхищение точностью этой науки, вызванное наблюдением солнечного затмения в 1560 г., которое случилось в точно предсказанный день, вскоре сменилось разочарованием. В предвычислении следующего наблюдавшегося им (1565 г.) редкого явления - соединения двух планет, Юпитера и Сатурна - старые Альфонсинские таблицы XIII в. ошиблись на целый месяц, и даже новые, гелиоцентрические Прусские - на несколько дней. Повышение точности астрономических наблюдений стало главным делом жизни Тихо Браге.

До изобретения телескопа наблюдения велись невооруженным глазом с помощью угломерных инструментов, снабженных диоптрами. Существенного увеличения точности таких визуальных наблюдений можно было добиться, как это мы видели на примере Улугбека, лишь путем увеличения размеров инструментов - квадрантов и секстантов. Действительно, на этом пути за полтора века до Браге Улугбек достиг особенно больших успехов. Ничего не зная о своем предшественнике, по этому же пути пошел и датский астроном. Он добился невиданной для европейцев того времени точности в измерениях угловых расстояний между светилами (как утверждают некоторые современные историки, до 10″ и даже до 5″). Еще в юности он задумал и построил свой первый инструмент для точных астрономических наблюдений - огромный квадрант с радиусом дуги около 6 м и латунным кругом (разумеется, четвертью круга), разделенным на минуты. Наблюдение светил для большей точности велось через два диоптра, установленных на квадранте.

Большую роль в повышении точности наблюдений сыграли многочисленные внесенные Тихо Браге технические усовершенствования, а также новая, впервые разработанная и примененная им методика наблюдений. Правда, с появлением телескопа технические усовершенствования Тихо Браге в целом потеряли свое значение. Однако методика его наблюдений заложила основы современной практической астрономии (особенно продуктивно развивавшейся в XIX в. Ф. Бесселем). Одним из важных усовершенствований было введение Тихо Браге различных поправок, учитывающих механические и другие погрешности, взаимная нейтрализация ошибок путем многократного повторения одного и того же наблюдения в различных условиях и т. д.

В числе первых наблюдавшихся Браге объектов были кометы. Измерив параллакс кометы 1577 г. (который оказался меньше, чем у Луны), он впервые в истории астрономии достаточно убедительно доказал, что это космические тела, а не атмосферные явления (как считал, например, даже много позже Галилей). Но самая большая из заслуг Тихо Браге - организация и проведение впервые в истории европейской астрономии систематических многолетних астрономических наблюдений (вспомним, правда, и здесь Региомонтана и Вальтера). Если наблюдения Коперника исчислялись десятками, то у Тихо Браге наблюдений одного только Солнца - причем непрерывных изо дня в день, из года в год - в течение 20 лет насчитывалось несколько тысяч. В результате он измерил длину года с ошибкой меньше 1 с и составил таблицы движения Солнца, по которым его положение на небе определялось с точностью до 1′. В движении Луны он открыл два новых неравенства - вариацию и годичное уравнение. Ему же принадлежит открытие - теперь уже как наблюдательного факта - колебаний наклона лунной орбиты к эклиптике и изменений в движении лунных узлов - точек пересечения орбиты Луны с эклиптикой. Кроме того, он составил уточненный каталог тысячи звезд (традиционное число; в действительности заново были измерены координаты около 800 звезд, с точностью до 1′).

Наиболее важными для последующего развития астрономии оказались весьма точные по тем временам измерения Тихо Браге положений Марса. Они проводились непрерывно в течение 16 лет, за которые Марс успел обойти 8 раз вокруг Солнца. Планета наблюдалась по всей своей орбите.

Замечательной чертой научного метода Браге было и то, что он рассматривал наблюдения не как самоцель, но как средство для построения новых гипотез и теорий об устройстве мира планет. Мечтой его жизни было создать более точную теорию планетных движений, ибо все существовавшие в то время астрономические таблицы, как уже говорилось, содержали наибольшие ошибки именно в предвычислении положений планет.

Браге не принял гелиоцентрическую систему мира Коперника, с которой ознакомился по ее краткому изложению («Малый комментарий»), Он считал невозможным удовлетворительно объяснить расхождение прямых следствий системы Коперника с наблюдениями (ненаблюдаемость параллактического смещения у звезд и фаз у Венеры и Меркурия). Объяснить же это удаленностью звезд от планетной системы и планет друг от друга он также не считал возможным, поскольку не мог в свете распространенных тогда представлений о целесообразности природы объяснить существование «совершенно неиспользуемой» пустоты, особенно между планетной системой и звездами.

Тихо Браге обнародовал в 1588 г. свою компромиссную и остроумную систему мира (рис. 16, б ) с неподвижной Землей в центре Вселенной, вокруг которой обращаются Луна и Солнце, а уже вокруг последнего остальные пять планет. По некоторым источникам, он придумал се еще в 1583 г. Есть сведения, что подобную же модель предлагал ранее Рейнгольд, автор первых гелиоцентрических планетных таблиц. На приоритет в авторстве этой (вернее, сходной) концепции претендовал также Реймерс (Бэр). Любопытно, что у Реймерса допускалось суточное вращение Земли. Возможно, эти гипотезы возникли независимо. (Как мы видели выше, идея такой системы была еще у древних египтян и затем возродилась у Гераклида Понтийского в IV в. до н. э.) Именно эту систему, распространенную на все планеты, надеялся подтвердить Браге с помощью своих наблюдений Марса. Не располагая, однако, ни временем, ни, главное, достаточными математическими познаниями, он пригласил к себе с этой целью в Прагу молодого немецкого математика и астронома И. Кеплера. Однако и тот не оправдал его надежд... Вопреки желанию и завещанию Браге, его обширные и точные наблюдения Марса стали фундаментом, на котором началось создание истинной механики неба, окончательно утвердившей справедливость гелиоцентрического принципа устройства планетной системы.

Гравитация [От хрустальных сфер до кротовых нор] Петров Александр Николаевич

Астроном-наблюдатель Тихо Браге

Система мира Коперника имела среди ученых много сторонников, но было также и много противников. Опуская многое, необходимо упомянуть датского астронома Тихо Браге (1546–1601), рис. 2.3, самого замечательного наблюдателя своего времени. Он не поддерживал идею о движении Земли, а вместо этого выдвинул собственную модель, согласно которой Земля жестко закреплена в центре мира. Планеты в системе Тихо Браге обращались по круговым орбитам вокруг Солнца, которое, в свою очередь, совершало движение вокруг Земли. Несмотря на то, что теория Тихо Браге значительно упрощала систему Птолемея, она не получила поддержки у астрономов и не оказала особого влияния на их исследования.

Но главным вкладом Тихо Браге в науку были результаты астрономических наблюдений, проводившихся им в течение всей жизни, они позволили сделать следующий шаг в развитии представлений о Вселенной.

Рис. 2.3. Тихо Браге

Его страсть к наблюдениям проснулась очень рано. В возрасте примерно лет 15-ти он обнаружил, что данные известных тогда эфемерид (таблиц планетарных координат) существенно расходятся, как между собой, так и с данными его юношеских наблюдений. Для него это было нестерпимо! В это же время родители отправили его изучать «свободные искусства» в Лейпциг. Вот как он сам описывает свои занятия временем чуть позже:

«Позднее, в 1564 году (17–18 лет!), я тайно приобрел деревянный астрономический «посох Якова», изготовленный по указаниям Геммы Фризия. Бартоломей Скультет, живший в то время в Лейпциге, с которым я поддерживал дружеские отношения на почве общих интересов, снабдил этот инструмент точными делениями с трансверсальными точками. Скультет почерпнул принцип трансверсальных точек у своего учителя Гомелия. Заполучив посох Якова, я не упускал ни одного удобного случая, когда ночь выдавалась звездной, и неустанно производил наблюдения. Нередко я проводил в бдении всю ночь напролет. Мой гувернер, ничего не подозревая, мирно спал, поскольку я производил наблюдения при свете звезд и заносил полученные данные в специально заведенную книжечку, которая сохранилась у меня поныне. Вскоре я заметил, что угловые расстояния, которые по показаниям посоха Якова должны были совпадать, превращенные посредством математических выкладок в числа, не во всем согласуются друг с другом. После того как мне удалось обнаружить источник ошибки, я изобрел таблицу, позволившую мне вносить поправки и тем самым учитывать дефекты посоха. Приобрести же новый лимб все еще не представлялось возможным, поскольку гувернер, державший в своих руках завязки от кошелька, не допустил бы подобных трат. Вот почему я, живя в Лейпциге, и позднее, по возвращении на родину, произвел при помощи этого посоха множество наблюдений».

Среди результатов Браге особенно нужно отметить данные наблюдений движения планет, а также его сотрудничество с Кеплером. Но об этом чуть позже, а сейчас, как пример, приведем исследование им сверхновой 1572 года, вспыхнувшей в созвездии Кассиопеи. Ее яркость была сравнима с яркостью Венеры. Попытки определить параллакс сверхновой оказались безуспешными, а это означало, что она находится далеко за пределами лунной сферы. Но звезда не участвовала и в движениях планет. Тогда Тихо Браге заключил, что она принадлежит звездной сфере, что противоречило догме Аристотеля об абсолютной неизменности сферы неподвижных звезд.

Также, изучая одну из комет, Тихо Браге обнаружил, что она движется по орбите вокруг Солнца, причем отстоит от него дальше, чем Венера. Так разрушалось еще одно представление Аристотеля, который предполагал, что кометы – это атмосферные явления. Но, несмотря на эти очевидные противоречия со стандартными представлениями, Тихо Браге не смог отказаться от того, что тяжелая Земля должна покоиться.