Феликс Зигель - Астрономы наблюдают

• Название: Астрономы наблюдают
• Автор: Феликс Зигель
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1985

Автор в доступной, увлекательной форме рассказывает о том, как астрономы наблюдают небо (с древности до наших дней). Читатель познакомится с главными инструментами астрономов в прошлом и настоящем. Он узнает о радиотелескопах и новых технических средствах исследования невидимых космических излучений. В книге уделено внимание жизнеописанию великих астрономов-наблюдателей — творцов астрономической техники. Новое издание книги дополнено рассказом о перспективах наземной астрономии.

Для самого широкого круга читателей, интересующихся астрономией и ее историей.

---

Неожиданное происшествие на время прервало научные занятия Тихо. В Ростоке во время пирушки Тихо вступил в спор с неким Мандерупиусом по поводу доказательства одной математической теоремы. Жаркая дискуссия закончилась дуэлью, во время которой противник Тихо отсек ему шпагой большую часть носа. С тех пор будущий великий астроном носил серебряный протез. Рассказывают, что этот искусственный нос постоянно отклеивался и Тихо был вынужден постоянно возить с собой коробочку с цементом и часто приклеивать себе нос. Вероятно, это обстоятельство сделало Тихо особенно раздражительным, хотя и до происшествия в Ростоке он не отличался тихим нравом.

По возвращении в Данию в 1570 году Тихо увлекся алхимией и, казалось, навсегда позабыл астрономию. Но снова неожиданное небесное явление заставило Тихо, и на этот раз уже окончательно, посвятить свою жизнь звездам. В ноябре 1572 года в созвездии Кассиопеи вспыхнула новая звезда, достигшая яркости Юпитера. Тихо измерял ее угловое расстояние от других обычных звезд. Он установил, что суточное вращение Земли на положение таинственной звезды никак не влияет. Отсюда Тихо сделал вывод, что новая звезда значительно дальше Луны. Год спустя Тихо написал трактат о Новой 1572 года, а в 1574 году его пригласили в Копенгагенский университет для чтения лекций по астрономии.

В 1576 году в жизни Тихо Браге произошло важное событие. Датский король Фридрих II отвел Тихо остров Гвен вблизи берегов Швеции и отпустил значительные средства для строительства крупной обсерватории на этом острове. Кроме того, для поощрения Тихо король назначил ему крупную пенсию и подарил имение в Норвегии.

Обрадованный неожиданной поддержкой Тихо уже в мае 1576 года развернул на острове Гвен крупное строительство. К 1584 году в распоряжении Тихо были две большие обсерватории. Они мало походили на современные обсерватории, а скорее напоминали роскошные, богатые замки. Один из них Тихо назвал Ураниборгом (то есть «замком Урании», богини астрономии), второй получил наименование Стьернеборг («звездный замок»).

Ураниборг стоял на холме в центре острова и был со всех сторон окружен живописным садом. Внутри замка размещались четыре обсерватории, лаборатории, типография, жилые помещения и даже тюрьма.

Внутри посетитель любовался гобеленами, картинами и статуями великих людей. В Стьернеборге обсерватории были расположены под землей, чтобы защитить находившиеся там инструменты от нежелательных внешних воздействий (например, ветра).

На острове Гвен находились также мастерские, где под руководством Тихо изготовлялись изумительные по своей точности астрономические угломерные инструменты. Они уступали по размерам главному инструменту Самаркандской обсерватории, но тщательность их изготовления (почти все они были металлическими) и, особенно, градуировки позволили Тихо достичь максимальной для его эпохи точности наблюдений, — ошибка в определении координат звезд в среднем не превосходила одной минуты дуги.

Тихо был первым из астрономов, кто стал учитывать рефракцию — кажущееся смещение небесных светил с их истинного положения на небесной сфере благодаря преломлению световых лучей в земной атмосфере. На известной гравюре XVI века Тихо Браге изображен во время наблюдений на шестиметровом стенном квадранте (рис. 10). Один из помощников.(справа от Тихо) фиксирует положение визира на дуге квадранта, другой записывает данные наблюдений, третий следит за показаниями часов.

Кстати сказать, до XVIII столетия часы были «ахиллесовой пятой» всех астрономов. Маятниковых часов тогда еще не знали, а клепсидры, песочные и им подобные часы отличались неравномерностью хода и грубыми ошибками. Стоит упомянуть еще одну деталь рассматриваемой нами гравюры. У ног Тихо лежит любимый дог — подарок английского короля Якова, посетившего Ураниборг.

Двадцать один год продолжалась научная деятельность Тихо на острове Гвен. Ему удалось открыть новые неправильности в движении Луны, одна из которых вызвана перемещением плоскости лунной орбиты в пространстве. Он составил новые солнечные и планетные таблицы, более точные, чем те, что были до тех пор. Замечателен звездный каталог, на составление которого Тихо затратил 7 лет. По количеству звезд он уступал каталогам Улугбека или Гиппарха — в нем дана перепись всего 777 звезд. Но зато координаты этих звезд Тихо измерил с точностью несравненно большей, чем его предшественники. В начале XVII века Байер использовал каталог Тихо для составления первого подробного звездного атласа. Ко всему сказанному следует добавить, что Тихо заново перемерил основные астрономические постоянные и его результаты остались лучшими в дотелескопической астрономии.

Рис. 10. Тихо Браге за наблюдениями.

Известность Тихо и его Ураниборга побудила многих ученых, а также высокопоставленных особ к «паломничеству» на остров Гвен. Надо заметить, что Тихо и с королями и с крестьянами вел себя, как говорят, на равной ноге. Всякое услужничество и раболепие было совершенно чуждо его натуре. К сожалению, эти качества и погубили великого астронома. Однажды канцлер Дании Вальтендорф во время посещения Ураниборга жестоко избил любимого дога Тихо. Астроном не стерпел и в крайне резких выражениях высказал главе датского правительства все, что он о нем думает. В результате из-за травли и интриг со стороны Вальтендорфа Тихо в 1597 году был вынужден навсегда покинуть Данию. Он попробовал обосноваться в Праге, где нашел себе покровителя в лице императора Рудольфа II. Но Пражская обсерватория, куда Тихо перевез часть своих инструментов, ни в какое сравнение не могла идти с Ураниборгом. Правда, здесь у Тихо Браге появился молодой помощник, бедный юноша по имени Иоганн Кеплер — один из будущих основоположников новой астрономии. Но никаких новых открытий в Праге Тихо не сделал. Дух его был надломлен и в 1601 году после мучительной болезни Тихо Браге скончался.

На его могильном памятнике есть надпись — «Я жил недаром». Рассказывают, что, чувствуя приближение смерти, Тихо говорил так о себе своим близким. Можно, впрочем, согласиться с этой горделивой самооценкой. Тихо Браге был величайшим наблюдателем в дотелескоиический период развития астрономии. Он достиг максимума того, что мог дать невооруженный глаз для угловых измерений на небе. Наблюдения Тихо Браге послужили той экспериментальной основой, опираясь на которую Иоганн Кеплер открыл свои знаменитые законы движения планет.

Всего лишь несколько лет Тихо Браге не дожил до того момента, когда был изобретен телескоп, сразу раскрывший перед человечеством неисчерпаемую сложность мироздания. Астрономия до начала XVII века была, в сущности, астрометрией — наукой об угловых измерениях на небесной сфере. С изобретением телескопа зародилась астрофизика — основа современной астрономии.

ЧЕМПИОНАТ ТЕЛЕСКОПОВ

«Я вне себя от изумления, так как

уже успел убедиться, что Луна

представляет собой тело, подобное Земле».

Г. Галилей (1610 г.)

Первые телескопы

Трудно сказать, кто первый изобрел телескоп. Известно, что еще древние употребляли увеличительные стекла. Дошла до нас и легенда о том, что якобы Юлий Цезарь во время набега на Британию с берегов Галлии рассматривал в подзорную трубу туманную британскую землю. Роджер Бэкон, один из наиболее замечательных ученых и мыслителей XIII века, в одном из своих трактатов утверждал, что он изобрел такую комбинацию линз, с помощью которой отдаленные предметы при рассматривании их кажутся близкими.

Так ли это было в действительности — неизвестно. Бесспорно, однако, что в самом начале XVII века в Голландии почти одновременно об изобретении подзорной трубы заявили три оптика — Липперсгей, Мециус и Янсен. Рассказывают, что будто бы дети одного из оптиков, играя с линзами, случайно расположили две из них так, что далекая колокольня вдруг показалась близкой. Как бы там ни было, к концу 1608 года первые подзорные трубы были изготовлены и слухи об этих новых оптических инструментах быстро распространились по Европе.

В Падуе в это время уже пользовался широкой известностью Галилео Галилей, профессор местного университета, красноречивый оратор и страстный сторонник учения Коперника. Услышав о новом оптическом инструменте, Галилей решил собственноручно построить подзорную трубу. Сам он рассказывает[2] об этом так:

«Месяцев десять тому назад стало известно, что некий фламандец построил перспективу, при помощи которой видимые предметы, далеко расположенные от глаз, становятся отчетливо различимы, как будто они находятся вблизи. Это и было причиной, по которой я обратился к изысканию оснований и средств для изобретения сходного инструмента. Вскоре после этого, опираясь на учение о преломлении, я постиг суть дела и сначала изготовил свинцовую трубу, на концах которой я поместил два оптических стекла, оба плоских с одной стороны, с другой стороны одно стекло выпукло-сферическое, другое вогнутое».