Стивен Вайнберг - Пояснюючи світ

Один математик спробував примирити цю віру з теорією Коперника. У 1568 році зять Меланхтона Каспар Пейцер, професор математики Віттенберзького університету, стверджував у своїй праці Hypotyposes orbium coelestium («Гіпотези про небесні сфери»), що має бути можливість за допомогою математичного перетворення надати теорії Коперника форми, у якій нерухома Земля, а не Сонце. Саме такого результату пізніше досягнув один зі студентів Пейцера Тіхо Браге.

Тіхо Браге був наймайстернішим астрономічним спостерігачем в історії до запровадження телескопа, а також автором найбільш правдоподібної альтернативи теорії Коперника. Народжений у 1546 році у провінції Сконе (тепер на півдні Швеції, але до 1658 року – частина Данії), Тіхо був сином данського дворянина. Він здобув освіту в Копенгагенському університеті, де в 1560 році був вражений успішним передбаченням часткового сонячного затемнення. Після цього він переходив до різних університетів Німеччини та Швейцарії – у Ляйпцізі, Віттенберзі, Ростоці, Базелі та Ауґсбурзі. Тоді Браге вивчав «Прусські таблиці» й був вражений фактом, що ці таблиці передбачили дату найбільшого зближення Сатурна й Юпітера 1563 року з точністю до кількох днів, тоді як давніші «Альфонсові таблиці» схибили на кілька місяців.

Повернувшись до Данії, Тіхо Браге на деякий час оселився в будинку свого дядька в Герреваді у Сконе. Там у 1572 році, спостерігаючи за сузір’ям Кассіопеї, він відкрив те, що назвав «новою зіркою». Сьогодні це розпізнали як термоядерний вибух наявної раніше зірки, відомої як наднова типу Ia. Залишки цього вибуху виявили радіоастрономи в 1952 році, причому на відстані близько 9 000 світлових років – надто далеко, щоб побачити цю зірку до вибуху без телескопа. Тіхо спостерігав за цією новою зіркою місяцями за допомогою секстанта власної конструкції й виявив, що вона не демонструє якогось добового паралакса – такого щоденного зсуву положення серед зірок, якого можна було б очікувати через обертання Землі навколо своєї осі (або через щоденне обертання навколо Землі всього іншого), якщо ця нова зірка підходила так само близько, як Місяць чи ближче (див. технічну примітку 20). Він зробив висновок: «Ця нова зірка не розташована ані у верхніх шарах повітря під самісінькою місячною орбітою, ані в будь-якому місці ближче до Землі… а значно вище від сфери Місяця у самих небесах»10. Це прямо заперечувало принцип Арістотеля, що небеса за межами орбіти Місяця не можуть зазнавати жодних змін. Саме це заперечення зробило Тіхо Браге знаменитим.

У 1576 році данський король Фредерік II пожалував Браге маєтність – маленький острівець Вен у затоці між Сконе та великим данським островом Зеландія, а також пенсіон на підтримку будівництва та утримання житлових й наукових приміщень на Вені. Там Тіхо збудував невеликий науково-дослідний центр Ураніборґ, у якому були обсерваторія, бібліотека, хімічна лабораторія, а також друкарський верстат. Приміщення були декоровані портретами астрономів минулого – Гіппарха, Птолемея, аль-Баттані та Коперника, – а також покровителя науки Вільгельма IV, ландграфа Гессен-Кассельського. Оселившись на острові Вен, Браге підготував собі помічників й одразу почав спостереження.

Уже в 1577 році Браге спостерігав комету, виявивши, що вона теж не має помітного добового паралакса. Це не лише демонструвало, знову-таки на противагу Арістотелю, що небеса змінюються й поза межами орбіти Місяця. Цього разу Тіхо зумів також зробити висновок, що шлях цієї комети має пролягати або крізь гомоцентричні сфери Арістотеля, або сфери з теорії Птолемея. Це, звісно, було б проблемою, лише якби ці сфери сприймали як тверді тіла. Саме цю ідею Арістотеля, як ми вже бачили в розділі 8, перенесли до теорії Птолемея елліністичні астрономи Адраст і Теон. Ідея твердих сфер була відроджена на початку нашого часу11 незадовго перед тим, як Тіхо її спростував. Комети спостерігають частіше за наднові, і в подальші роки Браге мав можливість повторити ці спостереження з іншими кометами.

Від 1583 року Тіхо Браге працював над новою теорією планет, що базувалася на ідеї, що Земля перебуває у спокої, Сонце й Місяць обертаються навколо Землі, а п’ять відомих планет обертаються навколо Сонця. Вона була опублікована в 1588 році як розділ 8 трактату Браге про комету 1577 року. У цій теорії Браге припускав, що Земля не рухається й не обертається, тож на додачу до свого повільнішого руху Сонце, Місяць, планети та зірки обертаються навколо Землі зі сходу на захід упродовж доби. Однак деякі астрономи визнали «напівтіхівську» теорію, у якій планети обертаються навколо Сонця, Сонце обертається навколо Землі, але Земля обертається навколо своєї осі, а у спокої перебувають зірки. Першим прихильником такої теорії був Ніколас Реймерс Бер, хоч він би не назвав її «напівтіхівською», бо заявляв, що Тіхо Браге вкрав свою оригінальну систему в нього12.