Тихо Браге

Тихо Браге — датский астроном, астролог и алхимик второй половины XVI века, известный созданием наиболее точных для своего времени и обширных каталогов положений звёзд и планет, которые впоследствии легли в основу законов движения планет, открытых Иоганном Кеплером. Тихо Браге принадлежит к числу последних крупных астрономов, работавших без телескопа, и является автором компромиссной гео-гелиоцентрической системы мира, названной его именем.

Биография

Ранние годы и образование

Тихо Браге родился 14 декабря 1546 года в замке Кнудсторп (Сконе, тогда территория Дании, ныне — Швеция) в знатной дворянской семье. Его отец, Отте Браге, был советником датского короля, а мать, Беата Билле, происходила из влиятельного рода. Согласно семейной традиции, Тихо был предназначен для военной или государственной службы, однако его интересы с детства были обращены к наукам.

В 1559 году тринадцатилетнего Тихо отправили в Копенгагенский университет для изучения риторики и философии. Однако решающим событием, определившим его судьбу, стало солнечное затмение 21 августа 1560 года. Наблюдая за ним, Браге был поражён тем, что предсказание астрономов (основанное на таблицах Альфонса X) совпало с реальностью с точностью до дня, хотя и ошиблось во времени. Это подтолкнуло его к самостоятельному изучению астрономии. Вопреки воле опекунов (дядя Йорген Браге), он начал тайно приобретать астрономические инструменты и книги.

Путешествия и первые наблюдения

В 1562 году Браге отправился в Лейпцигский университет, где продолжил изучать право, но всё свободное время посвящал астрономии. В 1563 году он наблюдал соединение Юпитера и Сатурна и обнаружил, что существующие астрономические таблицы (Прусские и Альфонсинские) дают значительную погрешность в дате этого события. Это укрепило его в намерении создать новую, более точную систему наблюдений.

После смерти дяди в 1565 году Тихо вернулся в Данию, но вскоре снова отправился в путешествие по Европе. Он посетил университеты Виттенберга, Ростока, Базеля и Аугсбурга. В 1566 году в Ростоке произошла дуэль с неким датским дворянином Мандерупом Парсбьергом, в результате которой Браге лишился части носа. До конца жизни он носил протез, изготовленный из золота и серебра (по другим данным — из латуни), который искусно маскировал шрам.

В 1572 году, находясь в аббатстве Херридсвад (Швеция), Браге совершил одно из своих важнейших открытий: он заметил новую звезду в созвездии Кассиопеи. Эта звезда, получившая название SN 1572 (сейчас известная как «Сверхновая Тихо»), была видна невооружённым глазом в течение 16 месяцев. Браге тщательно измерил её положение и, не обнаружив параллакса, доказал, что она находится в сфере неподвижных звёзд, то есть гораздо дальше Луны. Это опровергало аристотелевское учение о неизменности небес. Свои наблюдения он опубликовал в 1573 году в книге «De nova stella» («О новой звезде»), которая принесла ему европейскую известность.

Ураниборг и Стьернеборг

В 1576 году король Дании Фридрих II, желая удержать выдающегося учёного в стране, пожаловал Браге в пожизненное владение остров Вен (Hven) в проливе Эресунн, а также выделил значительные средства на строительство обсерватории. На острове Браге возвёл замок-обсерваторию Ураниборг (в переводе «Небесный замок»), который стал первым в Европе специализированным научным центром. Позднее, из-за нехватки места, рядом была построена подземная обсерватория Стьернеборг («Звёздный замок»).

В Ураниборге Браге создал уникальную для своего времени коллекцию инструментов: огромные квадранты, секстанты, армиллярные сферы, многие из которых были спроектированы им самим и отличались высокой точностью (до 1 угловой минуты). Он ввёл в практику систематические многократные наблюдения, а также впервые в Европе начал регулярно регистрировать погодные условия. На острове работала типография, где печатались его труды, и лаборатория для алхимических опытов.

Браге собрал вокруг себя группу учеников и ассистентов, среди которых был его сестра София Браге, также занимавшаяся астрономией. В течение 20 лет (1576—1597) он вёл непрерывные наблюдения, составив каталог положений 777 (позже 1000) звёзд с точностью, не имевшей аналогов в дотелескопическую эпоху.

Последние годы и работа с Кеплером

После смерти Фридриха II в 1588 году новый король Кристиан IV охладел к Браге. Финансирование сокращалось, а конфликты с местным духовенством и дворянством обострились. В 1597 году Браге покинул остров Вен и уехал из Дании. После двух лет скитаний по Европе он в 1599 году получил приглашение от императора Священной Римской империи Рудольфа II и поселился в Праге, где ему была предоставлена должность придворного математика и астронома.

В Праге Браге получил в своё распоряжение замок Бенатки-над-Йизероу. В 1600 году он пригласил к себе в помощники молодого немецкого математика и астронома Иоганна Кеплера. Браге поручил Кеплеру обработать данные по движению Марса, надеясь, что тот подтвердит его гео-гелиоцентрическую модель. Однако их сотрудничество было сложным из-за разницы в возрасте и научных взглядах, а также из-за требовательности Браге к точности и его нежелания делиться полными данными.

Тихо Браге скоропостижно скончался 24 октября 1601 года в Праге. По распространённой версии, причиной смерти стала разорвавшаяся мочевой пузырь, вызванная тем, что он, следуя правилам этикета, не покинул банкетный стол, когда захотел в туалет. Однако современные исследования (экспертиза останков в 2010 году) не подтвердили версию об отравлении ртутью, а указали на возможную инфекцию или острую почечную недостаточность. Перед смертью Браге завещал Кеплеру все свои наблюдения, наказав завершить Рудольфинские таблицы.

Научные достижения

Астрономические наблюдения

Главным вкладом Браге в астрономию является создание точнейшего для своего времени каталога звёзд и планетных положений. Он использовал принцип многократных измерений и ввёл поправки на инструментальные ошибки и рефракцию света в атмосфере. Точность его измерений составляла около 1—2 угловых минут, что было в 10—20 раз выше, чем у его предшественников.

Ключевые наблюдения:

• Сверхновая 1572 года (SN 1572): Доказал, что изменения происходят и в надлунном мире, опровергнув догму Аристотеля.
• Комета 1577 года: Измерения параллакса показали, что комета находится дальше Луны, то есть является небесным, а не атмосферным явлением. Это также разрушило представление о хрустальных сферах, несущих планеты, так как комета свободно двигалась сквозь них.
• Движение планет: Систематические наблюдения Марса, Юпитера и Сатурна, которые позволили Кеплеру впоследствии открыть законы движения планет.

Система мира Тихо Браге

Разочаровавшись в неточности Птолемеевой системы, но не приняв гелиоцентрическую систему Коперника (из-за физических и теологических аргументов, в частности, из-за отсутствия наблюдавшегося звёздного параллакса), Браге предложил собственную модель. Согласно системе Тихо Браге:

• Земля неподвижна и находится в центре мира.
• Луна и Солнце вращаются вокруг Земли.
• Все остальные планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн) вращаются вокруг Солнца, которое, в свою очередь, движется вокруг Земли.

Эта модель была математически эквивалентна системе Коперника, но не противоречила буквальному прочтению Библии и не требовала вращения Земли. Она пользовалась популярностью среди астрономов-католиков и протестантов вплоть до середины XVII века, пока не была окончательно вытеснена системой Кеплера.

Алхимия и медицина

Тихо Браге был не только астрономом, но и практикующим алхимиком. В подвалах Ураниборга он оборудовал лабораторию, где занимался поисками «философского камня» и изготовлением лекарств. Он разрабатывал рецепты эликсиров, которые, по его утверждению, лечили различные болезни. Его алхимическая деятельность была тесно связана с астрономическими наблюдениями: он считал, что небесные тела влияют на свойства металлов и растений. В отличие от многих алхимиков, Браге вёл подробные записи своих опытов, но большая часть его алхимических рукописей была утеряна.

Наследие и значение

Влияние на Кеплера и Ньютона

Самым важным наследием Тихо Браге стали его неопубликованные наблюдения, переданные Иоганну Кеплеру. Именно на основе данных о движении Марса, собранных Браге с точностью до 2 угловых минут, Кеплер после многолетних вычислений сформулировал три закона движения планет (1609—1619). Без этих данных открытие законов Кеплера было бы невозможно. В свою очередь, законы Кеплера стали основой для закона всемирного тяготения Исаака Ньютона.

Память

В честь Тихо Браге названы:

• Кратер на Луне (Tycho).
• Кратер на Марсе (Tycho Brahe).
• Астероид (1677) Tycho Brahe.
• Планетарий в Копенгагене.
• Премия Тихо Браге, присуждаемая Европейским астрономическим обществом.

Интересные факты

• Тихо Браге держал при дворе карлика по имени Йеппе, который, по преданию, сидел под столом во время обедов и собирал крошки.
• Он также содержал ручного лося, который, по слухам, умер, напившись пива и упав с лестницы в замке.
• В 2010 году эксгумация останков Браге в Праге не подтвердила версию об отравлении ртутью, выдвинутую некоторыми историками. Уровень ртути в его волосах был повышен, но не смертельно.

Источники

• Д. Я. Мартынов. «Тихо Браге и его вклад в астрономию». — В кн.: Тихо Браге. «Инструментарий обновлённой астрономии». — М.: Наука, 1989.
• И. С. Дмитриев. «Неизвестный Ньютон: силуэт на фоне эпохи». — СПб.: Алетейя, 1999.
• J. L. E. Dreyer. «Tycho Brahe: A Picture of Scientific Life and Work in the Sixteenth Century». — Edinburgh: Adam and Charles Black, 1890.
• V. E. Thoren. «The Lord of Uraniborg: A Biography of Tycho Brahe». — Cambridge University Press, 1990.