Научная революция XVII века

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.

Гигантский квадрант Браге

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.

Интересно отметить, что широко известная гравюра, изображающая Тихо у гигантского квадранта, на самом деле является копией картины, украшавшей реальный настенный квадрант, На ней изображен портрет Тихо в натуральную величину — он сидит за столом и указывает на отверстие в стене, служившее «объективом» инструменту. Над его головой находится глобус, помещенный в нишу, однако это не часть картины. Такой бронзовый глобус действительно существовал, он мог поворачиваться в опорах, имитируя суточное вращение и показывая путь Солнца, Луны, а также лунные фазы.