Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

В 1573 г. Тихо выпускает свою первую книгу «О новой звезде», половина которой посвящена детальному описанию результатов точных и регулярных астрономических наблюдений. В этом смысле книга Браге была беспрецедентной — впервые ученому миру предлагалась работа, где неоспоримые научные выводы следовали из неоспоримых и тщательно зарегистрированных наблюдений. К этому стоит добавить, что данные Тихо и в действительности были столь точны, что уже в наше время с помощью его указаний радиотелескопом в Джодрелл Бэнк были обнаружены ныне невидимые остатки сверхновой 1572 г.

Книга Тихо Браге «О новой звезде» навсегда вписала его имя в историю науки и создала 26-летнему астроному широкую известность, но все же ему еще далеко в 1573 г. от всеобщего признания и уважения со стороны сильных мира сего. Тихо не оставляет мысль о возвращении в любимую им Германию. Это решение укрепляется, когда его женитьба на простой крестьянке вызвала враждебное отношение к нему со стороны родственников и друзей. И в 1575 г. Браге отправляется в Европу. Он пробыл за границей около года, посетив Германию, Италию и Швейцарию, и возвратился домой с намерением в дальнейшем обосноваться навсегда в Базеле. Трудно сказать, как сложилась бы дальнейшая судьба Тихо, если бы не его встреча в 1575 г. — и самом начале путешествия — с ландграфом Гессен-кассельским Вильгельмом IV.

Вильгельм был достаточно странной фигурой среди германских сюзеренов того времени, прежде всего потому, что он занятии астрономией предпочитал всем остальным делам, в том число и государственным. 19-летним юношей он передал управление страной отцу, чтобы иметь возможность отдаться целиком научным занятиям, и в 1561 г. построил в Касселе астрономическую обсерваторию. Естественно, что в отличие от датского монарха Вильгельм IV относился к занятиям астрономией с глубоким унижением и потому радушно принял Тихо в своем замке. Недели, которую провел Тихо в Касселе, было вполне достаточно, чтобы ландграф проникся к нему чувством восхищения и глубокой симпатии. Будучи по существу профессиональным астрономом — впоследствии Снеллиус издал в Лейдене его книгу «Наблюдения за небом и звездами» (1618), — он вполне оценил гений Тихо, и когда до него дошли слухи, что Тихо Браге намерен покинуть Данию и поселиться в Базеле, Вильгельм направил датскому королю Фредерику II специальное послание, в котором убеждал его сделать все возможное, чтобы удержать Тихо на родине, сослужив таким образом службу науке и самой Дании. Фредерик внял совету Вильгельма, в результате чего Тихо Браге получал в ленное владение остров Вен, а также необходимые средства для постройки на острове обсерватории и для ее содержания.

23 мая 1576 г. была подписана королевская дарственная, а спустя четыре года строительство главной обсерватории была закончено.

Вен представляет собой небольшой островок суши, площадью всего 8 кв. км, возвышающийся в проливе Зунд на полпути между Копенгагеном и Эльсинором. Центральная часть острова находится на высоте около 50 м над уровнем моря — именно здесь Тихо и построил свою обсерваторию Ураниборг (Небесный замок), которая стала лучшей астрономической обсерваторией того времени. Ураниборг был построен как самый настоящий замок — главное здание окружали массивные крепостные стены высотой более 5 м, составляющие в плане квадрат, вершины которого ориентированы по странам света. Стены замка ограничивали площадь немногим более 0,6 гектара, на которой был разбит замечательный парк с цветниками и садом, насчитывавшим более 300 видов различных деревьев. Главное здание Ураниборга также было квадратным, причем его стены были параллельны внешним стенам крепости — весь ансамбль был в высшей степени симметричным. Как можно судить по старинным гравюрам и картине, находящейся ныне в королевском дворце в Копенгагене, само здание отличалось чрезвычайной вычурностью — современному наблюдателю оно определенно должно представляться пряничным домиком, тем не менее размеры его были довольно внушительны — это было трехэтажное строение высотой с современный восьмиэтажный дом. Несмотря на фантастическую вычурность, здание было отлично спланировано и было самым лучшим образом приспособлено для обсерватории, в которой не только работают, но и живут. В частности, в нем функционировала система трубопроводов и насосов для снабжения здания водой.

Ураниборг представлял собственно несколько обсерваторий — на втором этаже их было две — северная и южная, несколько большая по величине. Они были оборудованы целым набором астрономических инструментов, величина которых, а следовательно, и точность составляли предмет гордости датского астронома — среди них были азимутальный полукруг, бронзовый секстант и азимутальный квадрант, параллактические линейки для определения азимута и многое другое. На примыкающих к обсерваториям галереях были специальные шаровые шарниры, на которые можно было установить инструмент таким образом, чтобы направить его в любую сторону.

В одном из помещений первого этажа находился наиболее знаменитый инструмент Тихо — гигантский настенный квадрант радиусом около двух метров. Инструмент помещался на стене, расположенной в плоскости меридиана, с его помощью можно было измерять высоту звезды в момент прохождения через меридиан с точностью до пяти секунд. Такая точность достигалась с помощью специальной градуировки, а также благодаря особому устройству визирования инструмента на звезду. Новшество градуировки состояло в том, что каждая минута дуги представляла собой не просто отрезок дуги, а прямоугольник с меньшей стороной, равной дуговой минуте. По диагонали прямоугольника располагались на равном расстоянии друг от друга 12 точек, с помощью которых и осуществлялось при визировании деление минутного интервала, а поскольку длина диагонали значительно превышала длину минутной дуги, такое деление оказывалось возможным осуществить.

Способ визирования звезды, изобретенный Тихо, напоминает по своему принципу устройство из мушки и прицела в обычном огнестрельном оружии. Роль мушки в данном случае выполнял небольшой цилиндр, расположенный горизонтально посредине квадратного «объектива» квадранта, а роль прицела — квадратная рамка с горизонтальным же прямоугольным экраном, ширина которого в точности равнялась диаметру цилиндра. Эта рамка служила «окуляром», и когда наблюдатель видел звезду в точности рассеченной пополам по горизонтали, это означало, что звезда визирована верно. Для работы на настенном квадранте необходимо было три человека: наблюдатель, помощник, который по знаку наблюдателя регистрировал показание прибора, и другой помощник, который одновременно фиксировал время. Для отсчета времени в помещении находилось двое часов, отмерявших его с точностью до секунды. Пара часов давала возможность сверять их друг с другом при необходимости. Вообще, Тихо большое внимание уделял тому, что мы сегодня называем поверкой инструментов. Он сравнивал показания различных инструментов и вводил необходимые поправки.