450 лет назад в мире не существовало ни одной астрономической обсерватории. Тихо Браге построил одну из первых, знаменитый Ураниборг на острове Вен у Копенгагена, и провел в ней ряд исключительно важных наблюдений. Благодаря его работе коллега Браге Иоганн Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. 14 декабря мир отмечает 475 лет со дня рождения Тихо Браге, а мы вспоминаем историю его жизни и главных достижений.

Украденный наследник и вундеркинд

14 декабря 1546 года в замке Кнудструп в южной части Скандинавского полуострова (тогда принадлежавшей Дании, а сегодня — Швеции) в высокородной дворянской семье Отто Браге, королевского наместника, и его жены Беаты Билле родился сын Тюге. Семья была многодетной: у Отто и Беаты было десять детей — пять девочек и пятеро мальчиков, Тюге (Тихо) был вторым по старшинству, после старшей сестры Лисбет. Но Тихо вырос вдалеке от братьев и сестер.

Дело в том, что у брата Отто, адмирала королевского флота Георга Браге, не было детей. И Георг с Отто заключили соглашение: когда у Отто родится сын, он уступит его брату. Тем не менее после рождения Тихо Отто заявил, что передумал и сына не отдаст. Но решительный адмирал, подгадав момент, когда Отто и Беата были в отъезде, выкрал годовалого племянника и увез в собственный замок Тоструп.

Родители были в ярости, но скоро у них родился еще один мальчик, а Тихо Браге остался у адмирала и стал его законным наследником.

Единственного ребенка в состоятельной семье растили, окружив вниманием и заботой: с семи лет учили лютеранскому катехизису, латинскому языку и фехтованию. Латынь мальчик выучил в совершенстве, что весьма ему пригодилось в будущем.

В двенадцать лет Тихо поступил в университет — такие юные студенты встречались в те времена, но редко.

Университеты

В 1559 году Тихо стал студентом Копенгагенского университета, которому было уже 80 лет. Надо сказать, что громкое имя не предполагало высокого качества обучения: университет постоянно испытывал нужду в средствах и в преподавателях. В нем было всего 14 профессоров: восемь на факультете искусств, три богослова, два медика и один юрист. Родители Тихо думали, что мальчик выберет карьеру государственного деятеля и сосредоточится на изучении права и юриспруденции, но тот решил иначе.

Обучение в те времена строилось так: студенты должны были окончить общий для всех подготовительный факультет искусств и только после него могли поступить на теологический, юридический или медицинский факультеты. На факультете искусств не учили живописи, ваянию или пению (хотя музыку изучали). Сначала студенты изучали «тривиум»: грамматику, риторику, диалектику; затем следовал естественнонаучный «квадривиум»: арифметика, геометрия, астрономия и музыка. Фактически «тривиум» готовил студентов свободно владеть устной и письменной латынью, языком образованных людей Средневековья. Тихо быстро справился с «тривиумом» и уже в 1560 году начал изучать «квадривиум».

Как раз в 1560 году, когда Тихо было 13, он стал свидетелем события, которое, по мнению Пьера Гассенди, биографа Браге, вызвало у нашего героя интерес к астрономии. В Европе 21 августа 1560 года наблюдали затмение Солнца. До нашего времени сохранился том библиотеки Браге, по которому можно судить, что уже в 1560-м (год переплета выбит на корешке) Тихо стал интересоваться астрономией: под одной обложкой переплетены астрономический трактат, учебник медицины и описание лекарственных трав. В другом томе, 1561 года, соседствуют «Космография» Апиана и астролого-тригонометрические таблицы математика и астронома Иоганна Мюллера, таблицы планетных движений Стадия, «Прусские таблицы» Рейнгольда, рассчитанные по учению Коперника, и сочинения Птолемея.

Тихо отдал дань и всеобщему в ту пору увлечению астрономов астрологией: считалось, что без всякой пользы Бог не создал бы планеты и звезды на небе. Многим астрономам именно астрология давала средства к существованию и занятиям наукой.

Так как астрология, по тогдашним воззрениям, была связана со здоровьем, математику и астрономию изучали на медицинском факультете. Их в Копенгагенском университете читал только что вернувшийся из-за границы 29-летний доктор Иоганн Франциск, с которым подружился Тихо. Это насторожило семью Браге: и адмирал, и родной отец Отто считали, что Тихо должен изучать юриспруденцию.

На семейном совете Тихо решили отправить в Лейпциг: университет там славился своим юридическим факультетом. Чтобы молодой человек не отвлекался на математику, астрономию, медицину, к нему приставили воспитателя — Андерса Веделя, рассудительного, аккуратного и исполнительного. Веделю было всего восемнадцать, и, несмотря на сомнения, справится ли он с упрямым и своевольным характером Тихо, ему все же поручили эту миссию.

Ведель, скажем сразу, свое задание провалил: ему не удалось отвлечь воспитанника от научных увлечений, хотя они очень подружились, дружили всю жизнь, а сам Ведель тоже стал ученым — историком.

В Лейпциге в 1563 году Тихо сразу нашел себе предметы по вкусу: математике здесь учил Георг Иоахим Ретик, ученик Коперника, издавший «Первое повествование» и «Об обращениях небесных сфер» польского астронома, кроме того, Ретик был известен как составитель точных таблиц тригонометрических функций.

Тайно от Веделя Тихо удалось купить небольшой небесный глобус, и поздними ночами он начал изучать созвездия

В то время ждали сближения на небе Юпитера с Сатурном. Тихо начал наблюдения и измерения с помощью циркуля и установил, что «Альфонсинские таблицы» ошибались в определении момента наибольшего сближения планет на месяц, а «Прусские» давали разницу всего в несколько дней. Но циркуль его больше не устраивал, и он купил градшток, посох Якоба, старинный астрономический прибор, который восходил еще к Гиппарху (правда, с тех пор несколько раз был усовершенствован). В мае 1564 года Тихо Браге начал наблюдения с помощью градштока, когда Ведель спал. Впоследствии это дало повод Кеплеру сказать, что «восстановление астрономии» было «начато фениксом астрономии Тихо в 1564 году».

Становилось понятно, что Тихо научился составлять гороскопы, проводил астрономические измерения, интересовался химией и медициной, но ни сам Тихо, ни Ведель не писали ни слова о занятиях правом. В 1565 году юношей призвали в Копенгаген из-за начала датско-шведской войны, но во время пребывания Тихо в Копенгагене умер его приемный отец Георг Браге, а родственники неодобрительно отнеслись к «звездочетским» интересам.

Правда, Тихо получил наследство и мог тратить больше на книги и астрономические инструменты, и как взрослый человек, уже без воспитателя, отправился в крупный Виттенбергский университет, оплот протестантизма, где ему удалось наблюдать лунное затмение. Но в Виттенберг пришла чума, и, спасаясь от нее, Браге уехал через Росток на родину, в Данию. В Ростоке произошло во многом определившее его жизнь событие: на вечеринке у профессора Бахмейстера Тихо встретил земляка, студента и дальнего родственника. Они поспорили о математической проблеме, поспорили и решили, что их противоречие разрешит только дуэль.

Поединок был неудачен для Тихо: противник отсек ему верхнюю часть носа

Всю дальнейшую жизнь он носил металлический протез, а в кармане — коробочку с липкой мазью, которой время от времени приходилось приклеивать протез, чтобы он не отвалился.

Многие биографы считают, что именно увечье и невозможность появляться в высшем свете еще больше привязали Браге к занятиям астрономией. В 1567-м Тихо заехал в Данию, появился в Ростоке, Виттенберге и даже побывал в Базеле, пока наконец в 1569 году не осел в Аугсбурге. В то время Аугсбург был торговым центром мирового значения на пути из Северной Европы в Италию, Испанию и Португалию, важным культурным и ремесленным центром.

Здесь Тихо нашел умелых мастеров и заказал им очень точный квадрант с минутными делениями. Инструмент был огромен: около 6 метров в ширину, а в высоту — 11 метров. Его установили в резиденции друга Браге в Гёттингене и начали использовать для измерений. В Аугсбурге был изготовлен и небесный глобус, ставший предметом его особой гордости и самым известным из созданных им приборов и инструментов, слава о которых распространилась по всему научному миру. Слава точного и аккуратного астронома быстро росла, а круг знакомств в ученом мире расширялся.

В 1571-м Тихо вернулся в Данию: умер его отец. В замке он построил алхимическую лабораторию, открыл фабрику по производству бумаги и стекла — в общем, астрономия отошла на второй план. Но необыкновенные события на небосводе привлекли его внимание.

Сверхновая

Тихо Браге повезло быть свидетелем уникального явления, которое приходится вовсе не на всякий человеческий век. 11 ноября 1572 года он взглянул на небо и замер: в созвездии Кассиопеи ярко сияла звезда, которой еще недавно там не было, и Браге был в этом совершенно уверен.

Тихо начал наблюдения — очень точные и обстоятельные — и вел их в течение 17 месяцев, пока звезда была хорошо видна. Расстояния от Новой до других звезд оказывались практически одинаковыми, звезда не двигалась, и это была Сверхновая — термоядерный взрыв или гравитационный коллапс вырождающегося ядра звезды, при котором ее светимость может превзойти светимость галактики, в которой находится звезда. После вспышки происходит разрушение звезды. Взрыв Сверхновой — явление редкое, оно происходит в 8000 раз реже, чем появления обычных звезд, в среднем три раза за тысячу лет в галактике. В нашей Галактике за последнюю тысячу лет отмечены несколько таких случаев: три до Тихо, в 185-м, 1006-м и 1054-м (по сообщениям древних китайских астрономов). Тихо наблюдал четвертую, через три года после его смерти еще одну Сверхновую документировал Иоганн Кеплер. Только в 2018-м в нашей Галактике нашли еще кандидата на Сверхновую, хотя в других галактиках при помощи телескопа астрономам удалось наблюдать несколько таких звезд.

Подробные записи наблюдений 1572–1574 годов, сделанные Тихо, до сих пор представляют ценность при изучении сверхновых. Наблюдавшуюся им звезду называют Сверхновой Тихо Браге.

На основе своих наблюдений Браге пришел к выводу, что новая звезда находится дальше Луны и не движется, — это был вызов устоявшемуся порядку взглядов, согласно которым мир за пределами Луны считался неизменным. Результаты наблюдений звезды составили книгу «Очерки о новой астрономии».

Ураниборг

В 27 лет у Браге появилась жена — вернее, спутницей его жизни стала девушка из простой семьи, служанка или дочь небогатого священника Кристина. Это был гражданский брак, который глубоко шокировал его семью, но Тихо был верен Кристине всю жизнь. У них было шестеро детей, двое умерли во младенчестве. Сохранились воспоминания знакомых Браге, что после того, как он был изувечен во время дуэли, он считал невозможным жениться на девушке благородного происхождения. Кристина похоронена рядом с Тихо в Тынском соборе Праги.

Слава датского астронома в Европе росла: в 1574-м Тихо пригласили читать лекции по математике и астрономии в Копенгагенский университет. В это время советники короля Фредерика II стали убеждать двор в том, что самый знаменитый ученый Дании должен жить и работать в своей стране.

«Разрешить Тихо уехать для Дании [значит, что] было бы потеряно ее величайшее украшение, слава которого распространилась бы за пределы его родной страны». Король предложил Браге небольшой остров Вен для занятий астрономией и химией, пообещал денежную помощь и постоянный источник доходов — заметную часть бюджета страны.

Никогда до того ни одно государство не выделяло столь значительные суммы на развитие науки

Тихо, который думал перебраться в Германию, задумался: Дания была слишком северной страной для устройства обсерватории. В мае 1576-го остров Вен был предоставлен Браге в пожизненное владение и были выделены средства на постройку обсерватории, которую в честь древнегреческой музы астрономии Урании решили назвать Ураниборгом, Небесным замком. Тихо остался в Дании.

Ураниборг, чье строительство началось в 1577-м, стал первой обсерваторией в Европе, а еще памятником архитектуры, во многом вдохновленным творчеством итальянского архитектора Андреа Палладио (к сожалению, Ураниборг не сохранился до сегодняшнего дня).

В здании помещались большие и малые обсерватории под раздвижными крышами, внутри было немало сконструированных Тихо астрономических инструментов: параллактические линейки, секстант, раздвоенная дуга, экваториальные армиллы, большой азимутальный полукруг, большой стенной квадрант Тихо (на этом остановим перечень, упомянув, что это были лучшие инструменты дотелескопической эры).

Кроме обсерваторий, изготовления инструментов, наблюдений и учебы (тут готовили астрономов), в Ураниборге работали химическая лаборатория, типография, велись метеорологические наблюдения. «Не власти и не богатства — только скипетры науки вечны» — было написано на входе в Ураниборг.

При обсерватории возникла настоящая астрономическая школа — и в учебном, и в академическом смысле. Младшая сестра Тихо Софья часто появлялась в Ураниборге, она интересовалась медициной и химией, поэзией и астрономией. Тихо гордился умениями сестры и называл ее Уранией.

За трудами и работой прошло почти 20 лет, Тихо наблюдал комету 1577 года, написал и напечатал книгу о ней, но в 1597 году с семьей и учениками навсегда покинул Ураниборг. На Тихо, живущего в не освященном Церковью союзе, стали жаловаться окрестные священники, как и на то, что он редко посещает церковь. Король был недоволен тем, что Тихо не исполняет надзорные функции над тремя поместьями, доходы с которых поступали в его распоряжение, но кажется, что на самом деле государство стало тяготиться большими расходами на науку. Обменявшись с королем несколькими неприятными письмами, Тихо навсегда покинул Вен и Данию.

Прага и император Рудольф

Через год Тихо Браге прибыл к пражскому двору императора Рудольфа, покровителя наук. В 1599 году он получил от императора замок в Бенатках (за городом, для наблюдений) и дом в Градчанах; император пообещал средства, но выделять их не спешил. В 1600 году в Прагу для работы со знаменитым Тихо Браге приехал молодой Иоганн Кеплер, на 25 лет младше Тихо. Кеплер родился в бедной семье: отец его был то ли наемным солдатом, то ли буфетчиком, — в десять лет он уже обслуживал посетителей в родительской таверне. Несмотря на трудности, Кеплер сумел окончить школу, затем семинарию, а в 1589 году поступить в университет. Интересно, что Кеплера к занятиям астрономией побудила комета 1577 года, позже он прочел книгу Браге о ней и начал мечтать о совместной работе. Сам Кеплер не мог организовать астрономические наблюдения и получить данные: у него не было инструментов, средств, а еще он страдал неизлечимой болезнью глаз. У Тихо было много аккуратнейших и точнейших данных — и они ждали интерпретатора. Именно на основании данных Браге через несколько лет Кеплер откроет законы движения планет Солнечной системы.

В 1601 году Тихо Браге опасно заболел, медики не смогли помочь ему. Сын Браге Георг вместе с Кеплером находился у постели больного, и, по словам Кеплера, Тихо несколько раз шептал: «Жизнь прожита не напрасно!» 24 октября его не стало. Место астронома при дворе императора Рудольфа получил Иоганн Кеплер, сторонник гелиоцентрической системы мира Коперника. Надо сказать, что взгляды Коперника и Кеплера на устройство мира не совпадали с воззрениями Тихо Браге, автора компромиссной, гео-гелиоцентрической модели: все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг неподвижной Земли. Перед смертью Браге просил Кеплера не поддерживать систему Коперника, но Кеплер не изменил своим научным взглядам.

Дальнейшая деятельность Кеплера, наследника и интерпретатора данных Браге, сделала их обоих одними из самых известных ученых Европы. Именно Кеплера и Браге часто имеют в виду, цитируя известную фразу Ньютона «Мы все стоим на плечах гигантов». Обобщив результаты исследований Кеплера, Галилея, Коперника, Ньютон в 1687 году в работе «Математические начала натуральной философии» открыл законы классической механики: закон инерции, закон изменения количества движения, закон равенства действия и противодействия. «Не власти и не богатства — только скипетры науки вечны», как писал Тихо Браге.

Текст подготовлен по материалам книг: Ю. А. Белый «Тихо Браге: 1546–1601», Е. Предтеченский «Иоганн Кеплер. Его жизнь и научная деятельность», Э. Лоренц «Кеплер. Движение планет».