Тихо браге. Происхождение

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.

В Датском городке Кнудструп в семьи древнего дворянства 1546 года 14 декабря родился будущий известный астроном Тихо Браге (Tycho Brahe). По древним традициям Дании родители отдали мальчика в бездетную семью брата, который был адмиралом королевского флота. В 12 лет Тихо поступает в университет Копенгагена, но окончить он его не успевает из-за войны.

Когда Тихо было 19 лет, то его приемный отец умер, и в наследство оставил все свое состояния, и родовой замок, где парень со временем обустроил свою обсерваторию и алхимическую лабораторию. После этого Браге решать снова пойти учиться, только помехой этого становиться эпидемия чумы.

Известным Тихо Браге становится после написания своей первой книги “О новой звезде”, после чего его приглашают работать преподавателем в Копенгагенском университете. И когда Тихо путешествовал, то познакомился с известным немецким астрономом Вильгельмом 4 Гессен- Кассельским который замолвил слово чтобы поддержать деятельность Браге перед королем Дании, после чего король молодому ученому в 1576 году дарит остров и выделяет денежные средства для создания обсерватории.

Но в 1598 году ученый вынужден уехать с острова в Прагу, из-за того, что новый король Дании сразу после коронации запрещает заниматься учением, и уменьшает денежные средства, которые выделялись для поддержки обсерватории. В Праге ему предложили должность придворного астролога, на что Тихо согласился. Здесь он прожил остатки своих дней, а также построил ещё одну обсерваторию.

Умер Тихо Браге в 55 лет, в 1601 году 24 октября. О его причинах смерти никто не может до сих пор точно сказать, но версий существует пару и обе довольно таки интересны. Одно из таких версий говорит, что причиной его смерти является мочевой пузырь. А точнее когда Тихо Браге сидел на обеде за королевским столом, то ему очень приспичило в туалет, но в тот период по правилам придворного этикета нельзя было покидать стол до окончания трапезы, что в итоге причинило разрыв мочевого пузыря, от чего известный астролог через несколько дней скончался. А про вторую причину начали, говорит, после того как решили раскопать могилу астролога, где обнаружили в волосах ученого ртуть, что и стало основанием полагать, что его отравили.

За свою жизнь Тихо Браге для собственных рукописей построил типографию, заказал у Аугсбурских мастеров прекрасные астрономические инструменты, создал каталог, в котором было описание близко 1000 звезд и ещё много чего интересного, только, к сожалению информации про его творчестве и работы до нас дошло немного.

Комментарии

Ребята, вас никто не учил вычитывать текст перед публикацией?
…окончить он его не успевает (=окончить его не успевает)
…все свое состояния
…Браге решать снова
…помехой этого становиться (=помехой этому становится)
…Вильгельмом 4 Гессен (4 — это опечатка или слово Четвёртым?)
…который замолвил слово чтобы — не хватает двух запятых
…запрещает заниматься учением (чем именно хапрещает заниматься?)
…О его причинах смерти никто не может до сих пор точно сказать, но версий существует пару и обе довольно таки интересны. Одно из таких версий говорит, что причиной его смерти является мочевой пузырь. (Посчитайте ошибки сами.)
…для собственных рукописей построил типографию
Вывод: у вас русский язык не родной, ребята…

Тихо Браге (1546-1601) родился в Дании в богатей и знатной семье. Мальчик начал рано проявлять интерес к наукам. Успешно окончив курс в университете, молодей человек отправился в путешествие по европейским странам, собирая все знания, которые были к тому времени накоплены по астрологии и алхимии. Вскоре он сам начал делать астрологические предсказания, и его имя стало широко известным.

По-видимому, Тихо Браге удавалось угадывать важные политические события. Например, турецкому султану Сулейману, войска которого втерлись в Венгрию в 1566 году, он предсказал, что тот умрет в день лунного затмения в октябре 1566 года, что и случилось.

Браге известен не только как ученый и астролог, но и как чудак. В 1566 году с ним произошло неприятное событие: на дуэли ему отстрелили нос. После этого Браге некоторое время совсем не выезжал из дома, а когда рана на лице зажита, он стал носить искусственный нос, изготовленный из золота и серебра, который он прикреплял к лицу специальным, разработанным для этого случая составом.

В 1571 году Враге вернулся на родину, в Данию. С этого времени он начал проводить систематические астрономические наблюдения, стараясь доказать влияние движений планет на стихийнее бедствии, и разрабатывать теорию аспектов (которая позднее будет более подробно изучена Кеплером).

Часто наблюдая за ночным небом, 11 ноября 1572 года фате заметил, что в созвездии Кассиопеи вспыхнула новая звезда. Он записал все наблюдения, сделав из появления новой звезды массу астрологических выводов. Вскоре Браге издал свей записи, назвав их «О новей звезде...».

После появления этой книги его карьера пошла в гору. Король Дании, заметив, что Браге не только удачливый астролог, но и талантливый ученый, предложил ему читать лекции по астрологии, математике и т. д. Через четыре года король выделил Браге остров Хвен недалеко от Копенгагена, а также необходимую сумму, чтобы ученый смог вести систематические наблюдения за небесными светилами.

Браге построил дом-обсерваторию, который назвал Ураниберг, что в переводе с датского означает «замок Урании». Все необходимее инструменты и оборудование были изготовлены под руководством Браге.

Ученый вел наблюдения более десяти лет. За это время он составил таблицы рефракции, заметил два неравенства движения Луны (годичное неравенство и вариацию), привел доказательство того, что новые звезды и кометы являются небесными телами.

Эти исследования вызывали интерес многих прогрессивных европейцев и высокопоставленных людей того времени. К нему на остров приезжали ученые. Одновременно росла его слава астролога. Многие знатные и богатые дворяне не только из Дании, но и из других стран обратились к нему с просьбой составить им гороскоп. Известно, что большинство из гороскопов Браге оказывались верными.

В 1588 году умер король, покровитель Браге. Новый правитель страны не только не поощрял, но и попробовал запретить исследования ученого и астролога, поэтому ему пришлось покинуть Данию. Два года ученый прожил в Германии, а затем получил приглашение приехать в Прагу, где и провел остаток своей жизни.

И все же в XVI веке Браге был известен более как астролог, чем как астроном. Многие из его записок после смерти были потеряны, а часть перешла к его ученику Кеплеру, который продолжил научные исследования Браге. Изучив дошедшие до нас работы датского ученого, можно сделать вывод, что он не разделял теорию Коперника, а полагал, что Солнце и Луна обращаются вокруг неподвижной Земли, но в то же время именно Солнце следует считать центром орбит остальных планет Солнечной система (эта теория была предложена ученым в 1583 году).

В 1677 году, через 76 лет после смерти Браге, в его честь был назван астероид (Tycho Brahe), а позднее - лунный кратер (Tycho).

(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.

Тихо Браге известен как астроном и изобретатель приборов для наблюдения за космическими телами.

Рожденный в 1546 году, Тихо Браге не так долго оставался в доме отца и матери. Из-за родственного договора мальчик был принят на воспитание в семью дяди, большого военного начальника, не имеющего собственных детей. Тот вкладывал все самое лучшее в образование единственного ребенка в своей семье.

Сначала Тихо Браге увлекали языки и юриспруденция. Дядя поддержал и оплатил учебу в университете Копенгагена. Право и философия были основными его предметами, родители не совсем одобряли это направление.



Но увиденное им солнечное затмение стало сильным мотивирующим фактором, и Браге заинтересовался трудами Птолемея и Коперника.

Закономерности движения небесных тел он рассматривал по астрономическим таблицам. Однако дядя настоял учиться дальше и отправил Тихо в Лейпциг, предполагая, что 16-летний племянник «переболеет» и вернется в нужное русло.

Однако в Лейпциге интерес к астрономии не ослаб, а даже напротив. Браге закупил учебники и несколько инструментов для наблюдения за звездами. Проводя ночи и рассматривая новый для себя мир, он обнаружил близкое шествие Юпитера с орбитой Сатурна.



Это было удивительным фактом, о котором не говорили прежние астрономы. А значит и астрономические таблицы не совсем точны. И у Тихо Браге родилась мысль о составлении собственных таблиц движения космических тел. Вопрос изучения права стал в полный тупик. Студент уже не видел себя юристом и окончательно забросил обучение, направляя свою жизнь в область астрономии.

Карьерный рост



Система мира по Тихо БрагеК Тихо Браге пришла мысль предложить известным астрономам Германии свои идеи. Его не приняли всерьез, вероятно по причине молодости. Но благодаря своему терпению и способности убеждать, Браге донес важную мысль: изучение Галактики требует более совершенных приборов наблюдения за движением космических тел.



Телескоп в XVI веке ещё не был изобретен. Молодой ученый предложил использовать квадранты для расчетов движения звезд и планет.



В ноябре 1572 года, возвращаясь домой из астрономической лаборатории, Тихо обратил внимание на очень светлое небо. Увиденное просто поразило, небосвод освещало не солнце, а сверхновая звезда. О подобном событии говорилось только в Евангелии, когда великая звезда появилась вместе с рождением Иисуса Христа.

В этот период была завершена работа молодого Браге над созданием секстанта. Это был абсолютно новый прибор, предназначенный для наблюдения за небесными телами более совершенным способом. Его точность превосходила работу уже созданных прежде приборов. Секстант помог ему рассчитать траекторию движения появившейся звезды. Любопытен вывод Браге: он определил, что данная звезда вообще не передвигается, а ее расположение в пределах восьмой сферы Галактики.

Друзья уговорили его опубликовать научный трактат. После этого некоторые астрономы предложили ему совместный труд. Однако, ученый принял приглашение императора Рудольфа II и стал придворным астрономом, кем и был до конца своей жизни.

Строитель обсерваторий

Годы работы Тихо Браге не проходили даром, и от разработки новых таблиц и приборов он перешел к созданию центров для наблюдения за небесными телами. Несколько обсерваторий построены при его непосредственном участии. Одна из них была создана на территории замка. Император был благосклонен к нему и пригласил Тихо жить при дворце.

Ученый занимался не только астрономией. Он создавал астрологические карты, полагая, что звезды не имеют другого смысла, как только влиять на судьбы людей. И по этим картам старался предсказать погоду и события в мире астрономии. Одно из них – появление в 1577 году Большой кометы.



Признание в мире ученых и благосклонность императора не изменили отношение родных к увлечению Тихо Браге. Они просто посмеивались над ним. Только дядя вовремя оценил произошедшие перемены в племяннике и поддерживал его.

Наследие его трудов

Открытия и расчеты в области астрономии стали отправной точкой для исследований таких признанных миром ученых как Галилей и Кеплер. Пользуясь его трудами, они в разы приумножили число открытий и мощно продвинулись в изучении Луны.



Как дань их предшественнику и наставнику, астрономы назвали лунный кратер «Тихо». А одна из действующих обсерваторий с честью носит его имя.