Тихо браге не мог использовать этот предмет. Затмение, изменившее жизнь

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.

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

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.

Он принял глупую смерть в объятиях луны…

Китайский поэт Ли По был любителем выпить. Пьяным он обычно входил в раж и начинал декламировать стихи прохожим. Однажды ночью он попытался обнать отражение луны в реке Янцзы и, будучи мертвецки пьян, захлебнулся.

Самая длинная в мире борода погубила владельца

Ханс Штайнингер, австриец, гордился своей полутораметровой бородой до тех пор, пока не наступил на нее, унося ноги от пожара, и не сломал шею.

Нелепая смерть Алана Пинкертона

Пинкертон создал известное одноименное агентство. Он разработал метод скрытого наблюдения и метод работы под прикрытием агентов. Поскользнувшись на тротуаре, Пинкертон прикусил язык и умер от инфекции, попавшей в ранку.

Смерть Тихо Браге

Датский астроном Тихо Браге был человеком необычным. На дуэли ему шпагой отсекли кончик носа, и астроном изготовил для деформированной части лица футляр из серебра и золота. На званых обедах астронома сопровождал карлик. Пока хозяин ел, карлик ожидал под столом. В качестве любимого домашнего животного Браге держал лося. Умер учёный от почечной недостаточности, которая обострилось на званом ужине. Учёный постеснялся выйти из-за стола по малой нужде и терпел несколько часов. В тот же вечер он слег, почувствовал себя плохо и спустя 11 дней умер.

У Тихо Браге был брат-близнец, который умер, не дожив до крещения. Семья, где родился тихо, по традиции викингов отдала мальчика на усыновление бездетному брату отца, адмиралу королевского флота, который был очень состоятелен и окружил приемного сына вниманием и заботой, дал ему прекрасное образование. У родителей Тихо осталось ещё 9 детей. Тихо был талантлив и старателен, с детства его привлекали книги по астрономии. В 12 лет мальчик поступил в Копенгагенский университет. Йерген, приемный отец Тихо, простудился, спасая короля (того лошадь сбросила с моста в холодную воду) и умер, оставив приемному сыну все состояние. Тихо использовал его для сооружения многочисленных астрономических инструментов и обучения. В какой-то период жизни Тихо «занесло» в бизнес, и он чуть было не отклонился от заданного курса, построив две фабрики – по производству бумаги и стекла. В один день он увидел на небе звезду, которую сейчас бы мы назвали сверхновой, и былая страсть к астрономии вспыхнула в Тихо с утроенной силой. Он вернулся к исследованиям. Спустя годы этот неординарный человек прославился исследованиями небесных тел на всю Европу, и король пожаловал ему в пожизненное пользование остров Вэн, а также выделил средства для строительства обсерватории. Тихо назвал своё грандиозное сооружение Уроааниборгом – замком Урании, музы астрономии. Тихо соорудил в своем замке даже водопровод на всех этажах. В замке имелись учебные классы для студентов и комнаты для прислуги. Бок о бок с тихо трудилась его талантливая сестра – врач, химик и астроном София, которую он в шутку называл Уранией. Тихо трудился 20 лет в своем замке и обучал студентов. Там же он печатал научные труды, для которых сам производил бумагу. Весь свой личный апитал тихо вложил в строительство и оборудование замка.

Новый король лишил Тихо финансирования и запретил вести опыты. Тихо уехал в Прагу. Ему удалось увезти библиотеку и многое из инструментов. Туда к нему приехал Кеплер вместе с семьей, и два ученых объединили свои силы. Когда Тихо умер, на основе его трудов Кеплер создал свои бессмертные законы. На могиле Тихо Браге написано: не власти, не богатства, а только скипетры науки вечны.

Необычная смерть композитора Люлли

Король Людовик 14 тяжело болел и смог поправиться. В честь его выздоровления Жан Баптист Люли сочинил музыку. Во время исполнения он так увлекся, что стукнул нечаянно по пальцу на ноге дирижёрским посохом. Подавив боль, он закончил дирижировать. Палец опух, раздулся и воспалился, но Люли отказался от помощи медиков, боясь причинить неудобства придворным высочайшим особам. Возможно, Люли постеснялся запаха своих ног. Довольно скоро композитор получил абсцесс и гангрену, но от ампутации отказался и умер.

Бобби Лича убила корка апельсина

Бобби Лич был бесстрашным парнем. К примеру, в бочонке он пересек Ниагарский водопад и проделывал множество иных опасных трюков. Однажды в Новой Зеландии он прогуливался по улицам небольшого городка, поскользнулся на апельсиновой корке и сломал ногу. Потребовалась операция, которая привела к осложнениям. Бобби Лич погиб от этих осложнений.

Жажда славы стала причиной необычной смерти

Французский портной Франц Ришель в 1911 году сшил некий гибрид плаща и парашюта, надел это приспособление и бросился вниз с Эйфелевой башни. Тщеславный портной разбился вдребезги.

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.

Из книги Занимательно об астрономии автора Томилин Анатолий Николаевич

3. Серебряный нос дворянина Тихо Браге Если бы нам удалось в середине XVI века заглянуть вдруг в окно богатого копенгагенского особняка, то не исключено, что мы увидали бы такую сцену: в мрачноватом зале, освещенном камином и пламенем свечи, спорят два брата, два датских

Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

6. Астроном, не верь глазам своим! Однажды известный всему миру физик был остановлен полицейским за то, что въехал под красный свет светофора. Попавшемуся на нарушении свойственно оправдываться.- Видите ли, сержант, я ехал настолько быстро, что красный свет показался мне

Из книги автора

Громко и тихо Органы чувств человека во многих отношениях совершеннее самых лучших приборов. Это справедливо и для слуха. Мы способны воспринимать в виде звука волны с интенсивностью от 10?9 эрг/(см2·с) до 104 этих единиц интенсивности. Таким образом, сильнейший звук

(1546-1601), датский астроном, реформатор практической астрономии. Родился 14 декабря 1546 в поместье Кнудструп (пров. Сконе, ныне Швеция). В 1559-1565 учился сначала в Лютеранском университете Копенгагена, затем в Лейпцигском университете. Под впечатлением от наблюдения солнечного затмения, произошедшего в 1560 в точном соответствии с предсказанием, заинтересовался астрономией. С 1563 начал вести астрономические наблюдения. Браге приобрёл несколько астрономических и астрологических книг и «карманный» звёздный глобус, по которому изучил расположение созвездий. В 1567 году Тихо познакомился в Аугсбурге с братьями Иоганном и Паулем Хенцелями, которые были страстными любителями астрономии. Они свели его со способными мастерами, у которых Браге заказал несколько астрономических инструментов и заготовку огромного полутораметрового глобуса. Здесь же по указаниям Браге был изготовлен из дерева «большой квадрант». Это был сектор с радиусом почти в б м, закреплённый в раме на поворотном столбе. Высота сооружения составляла 11 м, дуга в 1° на его шкале имела длину около 10 см. Но он не оправдал надежд конструктора, оказавшись тяжёлым и неудобным в работе; кроме того, дерево разбухало от влаги и коробилось. Изобретатель с тех пор строил свои приборы из металла, предпочитая точность размерам. 11 ноября 1572 года наблюдал Сверхновую звезду в созвездии Кассиопея, тщательно описал изменение ее блеска. Как выяснилось уже в 20 в., это была сверхновая, вспыхнувшая в нашей Галактике; теперь она называется Звезда Тихо. Вероятно, новая звезда окончательно убедила 30-летнего Браге, что главным делом его жизни должна быть астрономия. В начале 1575 г. он совершил путешествие по Европе, посещая известных астрономов, знакомясь с их инструментами и методами работы и подыскивая место для обсерватории.

Заинтересовавшись исследованиями Тихо Браге, датский король Фридрих II предложил учёному в пожизненное владение остров Вен, лежащий в середине Зундского пролива, соединяющего Балтийское море с Северным. 23 мая 1576 специальным королевским указом Тихо Браге был пожалован в пожизненное пользование остров Вен, а также значительные суммы на постройку обсерватории и ее содержание. Это было первое в Европе здание, специально построенное для астрономических наблюдений. Тихо назвал свою обсерваторию «Ураниборг» («Небесный замок»), где с 1577 по 1597 ежедневно проводил многочисленные наблюдения за небесными светилами с наивысшей для того времени точностью. Большинство инструментов Тихо Браге сделал сам. Ему удалось добиться высокой точности на инструментах без оптических приспособлений. Небывалой точности наблюдений он добился не только увеличением размеров инструментов (наибольшим был шестиметровый квадрант), но и разработкой новых методов наблюдений.

В 1582 г. в Ураниборге установили стенной квадрант, который Браге назвал «тихонианским». Основой этого инструмента была латунная шкала в виде 90-градусной дуги с радиусом 2 м, которая крепилась к стене, направленной точно на юг. В поперечной наружной стене в геометрическом центре дуги в специально проделанном окошке был закреплён горизонтальный цилиндр, а по дуге могла скользить каретка с визирным приспособлением. Двигая каретку до совпадения звезды с краем цилиндра, астрономы получали её высоту над «математическим горизонтом». В пристройке находился большой звёздный глобус, заказанный ещё в Аугсбурге. В Ураниборге ему придали строго сферическую форму, снабдили точными шкалами и покрыли латунной фольгой. На него Браге иглой наносил звёзды, положение которых уточнялось в обсерватории.

Через семь лет после создания Ураниборга рядом с ним был построен дополнительный наблюдательный комплекс – Стьернеборг (Звёздный замок). Он представлял собой подземное помещение, над которым поднимались только раздвижные крыши инструментов.

Браге достиг фантастической точности в наблюдениях положений звёзд на безоптических угломерных инструментах. Ошибка составляла ±0,5′, что в 20 раз точнее Птоломеевых наблюдений. В обсерватории были получены выдающиеся результаты – составлен каталог точных небесных долгот и широт 788 звёзд, разработаны таблицы рефракции света в земной атмосфере и правила её учёта при наблюдениях, уточнён угол наклона эклиптики, открыты годичное неравенство и вариация в движении Луны, получена довольно близкая к современной величина прецессии (51″ в год). В течение 20 лет постоянно фиксировались движения планет.

Браге открыл 2 неравенства в движении Луны; доказал, что кометы - небесные тела, более далекие, чем Луна; составил каталог звезд, таблицы рефракции и др. самом начале существования Ураниборга над Европой появилась яркая комета. Браге систематически наблюдал её и путём измерения параллакса доказал, что она находится дальше Луны и движется, пересекая сферы. Вместе с ними, как тогда считалось, движутся планеты. Это означало, что Аристотель был не прав: твёрдых небесных сфер не существует, пространство является пустым. Во время работы над книгой о кометах Браге пришёл к мысли о новой системе мира. В принципе он был готов принять систему Коперника, но его, создателя наиболее точных инструментов дотелескопической астрономии, сильно смущало отсутствие наблюдаемого параллакса звёзд. Истина открылась только с появлением телескопической астрономии. Чтобы объяснить отсутствие годичного параллакса звёзд, Тихо Браге предложил свою геогелиоцентрическую систему мира, которая представляла собой комбинацию учений Птолемея и Коперника. В ней Земля была центром сферы звёзд, а также орбит Луны и Солнца, планеты же, как и у Коперника, обращались вокруг Солнца. Ученый считал, что солнце вращается вокруг неподвижной Земли, а все остальные планеты — вокруг Солнца.