Tycho Brahe

Tycho Brahe (['tiiko braa'h]^ⓘ; õieti Tyge Ottesen Brahe; 14. detsember 1546 Skåne, Knutstorpi linnus (taani Knudstrup) – 24. oktoober 1601 Praha) oli taani astronoom, astroloog ja alkeemik.

Tycho Brahe
Tycho Brahe
Sündinud	14. detsember 1546 Knutstropi linnus, Skåne, Taani-Norra (tänapäeva Rootsi)
Surnud	24. oktoober 1601 (54-aastaselt) Praha, Saksa-Rooma riik (tänapäeva Tšehhi)
Rahvus	taanlane
Teadlaskarjäär
Tegevusalad	Astronoomia
Autogramm

Aastal 1570 vaatles Brahe supernoovat SN 1572 ja järeldas selle parallaksi jälgimisest, et tegemist on väga kauge objektiga ja mitte Maa atmosfääri nähtusega. Sellest kirjutades seadis ta kahtluse alla Euroopas antiikajast püsinud arvamuse, et kinnistähtede maailm on muutumatu, ning see tegi ta kuulsaks kogu Euroopas.

Taani ja Norra kuninga Frederik II finantseeris Brahe kahe observatooriumi rajamist Veni (Hveni) saarel Landskrona lähedal Sundis, kus ta teostas olulisi täppismõõtmisi. Pärast tema surma läksid vaatlusandmed Johannes Kepleri kätte, kes sõnastas neid üldistades Kepleri seadused.

Lapsepõlv

Tycho Brahe sündis tollases Taani provintsis, praegu Rootsile kuuluvas Skånes Knutstorpi linnuses kõrgaadliku pojana. Tema isa, nagu ka mõlemad vanaisad ja kõik neli vanavanaisa, olid olnud kuninga nõunikud. Tycho Brahe kasvas üles oma isapoolse onu perekonnas. Onul endal lapsi ei olnud ning ta sisuliselt röövis oma vennalt hällilapse, kui pererahvast kodus ei olnud. Tycho vanemad leppisid olukorraga: Tychot arvestamata kasvatasid nad üles neli poega ja viis tütart. Ilmselt tuli tulevasele teadlase kasuks kasvamine onu perekonnas, sest seal hinnati haritust ja õpetatust kõrgemalt kui isakodus. Noorimast õest Sophie Brahest (1556–1643) sai hiljem samuti astronoom, kes kogus tuntust ka ravimtaimede kasvatajana ja arstina.

13. eluaastal läks Tycho Kopenhaageni ülikooli filosoofiat õppima, kuid 1560. aasta päikesevarjutus äratas temas huvi astronoomia vastu.

Noorpõlv

Tycho läks edasi õppima Leipzigisse, Wittenbergi, Rostocki ja Baselisse. Seal pidi ta perekonna soovil õppima peamiselt õigusteadust, et saada tulevikus riigiametnikuks. Tycho spetsialiseerus aga astronoomiale. Tal õnnestus varakult täiustada taevakehade positsiooni mõõtmise metoodikat ja sooritada vastavalt täpsemaid mõõtmisi.

Üliõpilasena kaotas Tycho duellil osa oma ninast. See juhtus 1566. aastal, kui ta oli 20-aastane ja õppis Saksamaal Rostocki ülikoolis. Ühe professori majas tantsupeol viibides läks ta tülli kellegi Manderup Parsbjergiga (kes oli Tycho kauge sugulane), kes, nagu temagi, oli Taani aadlik. Tüli lahendati pimedas peetud duellil. Seal kaotas Tycho oma ninajuure, nii et tal jäi selle kohale suur arm. Ülejäänud elu olevat ta kandnud selle kohal hõbedast või kulla ja hõbeda sulamist plaati, mille ta salviga kohale kleepis. Kui Tycho haud 1901. aastal avati, siis leiti, et vastav koht koljul on äärtest roheline, millest võib järeldada, et see oli olnud kokkupuutes vasega.

Duellini viinud tüli põhjuseks oli Tycho esimese, Pierre Gassendi kirjutatud biograafia järgi vaidlus selle üle, kumb on parem matemaatik. See versioon kordub paljudes allikates. Gassendi tõlgitses valesti talle sellesama professori saadetud kirja, kelle majas tüli alguse sai. Kirjas mainiti, et Brahe ja Parsbjerg olid mõlemad äsja lõpetanud matemaatikaõpingud, tüli põhjustest polnud seal aga mitte midagi. Nii ongi tegelik põhjus teadmata, aga oletatakse, et Tycho üle visati nalja, sest ta oli hiljuti toimunud kuuvarjutuse järgi ennustanud Türgi sultani Suleiman Toreda surma. Selgus aga, et sultan oli surnud juba mitu nädalat enne varjutust. Juba surnud sultani surma ennustamine olevat Rostocki astronoomia-astroloogia-huvilistele andnud hea põhjuse Tycho üle nalja viskamiseks.

Tycho supernoova ehk SN 1572 jääkkiirguse pilt spektri röntgenosas. Jäädvustatud satelliidilt Chandra

Supernoova 1572

Aastal 1570 pöördus Tycho Taani tagasi ja jätkas astronoomiaga tegelemist. Novembris 1572 vaatles Tycho väga eredat tähte, mis ootamatult ilmus Kassiopeia tähtkujju. Et antiikajast peale oli kinnistähtede maailma peetud igaveseks ja muutumatuks, siis pidi teiste vaatlejate meelest olema tegemist mingi nähtusega Maa atmosfääris. Tycho pani aga tähele, et uue tähe parallaks jäi ööst öösse muutumatuks, millest ta järeldas, et tegemist on väga kauge objektiga, sest lähedal asuv objekt peaks oma asendit kaugete tähtede suhtes muutma.

Oma avastuse avaldas ta väikeses raamatus "De stella nova" ("Uuest tähest"; 1573). Selle raamatu pealkirjast tulenebki "uue" tähe nimetus "noova" (praegu nimetatakse tähtede seda tüüpi plahvatusi supernoovaks). Ta pidas uut tähte imeks, milletaolist ei ole maailma algusest saadik nähtud. (Tegelikult oli supernoovat Hiinas vaadeldud juba 1054, kuid Euroopa õpetlased ei teadnud sellest midagi.) Selle avastusega sai Tycho Brahe paugupealt kuulsaks kogu Euroopas ning sellest ajendatuna valis ta lõplikult elukutseks astronoomia.

Praegu nimetatakse Tycho nähtud supernoovat nimega SN 1572. Sellest on järel ainult jääkkiirgust emiteeriv jäänuk.

Tycho maailmasüsteem

 Pikemalt artiklis Tycho maailmasüsteem

Kepler püüdis Brahet asjatult veenda võtma kasutusele Päikesesüsteemi heliotsentrilist mudelit. Tycho uskus modifitseeritud geotsentrilist mudelit (Tycho maailmasüsteemi kohaselt tiirles Päike ümber Maa ja planeedid ümber Päikese), lähtudes samadest kaalutlustest, mille põhjal ta leidis, et 1572. aasta supernoova ei ole Maa lähedal.

Ta väitis, et kui Maa liiguks, siis peaks lähedal asuvate tähtede näiv asend kaugemale jäävate tähtede suhtes muutuma (parallaks). Et ta parallaksi ei täheldanud, pidid Maa liikumise korral tähed asetsema Maast nii kaugel, et parallaks omavahel kõige kaugemate orbiidi punktide suhtes on väiksem kui umbes 1', mis oli tema vaatluste täpsus tähtede asukoha määramisel. Heledamate tähtede läbimõõt paistis talle aga olevat umbes 3' (tegu oli silma optilistest omadustest tingitud veaga: hele objekt tumedal taustal paistab suuremana, kui ta tegelikult on), nii et heledamate tähtede läbimõõt pidi ületama kolm Maa orbiidi läbimõõtu; see tundus Tychole absurdne ja võimatu.

Parallaksi puudumisele viitav argument oli põhimõtteliselt õige, kuid kuna kinnistähed asuvad palju kaugemal, kui tollal ette kujutati, siis on ka tähtede parallaks nii väike, et selle mõõtmine sai võimalikuks alles 250 aastat hiljem tänu teleskoopide arengule (ühena esimestest astronoomidest mõõtis kinnistähe parallaksi 1837 F. G. W. Struve Tartu Tähetornis).

Uraniborg, Stjerneborg ja Benátky nad Jizerou

Uraniborg.
Pilt Willem Blaeu raamatust "Atlas Major" (1663)

 Pikemalt artiklis Stjerneborg

 Pikemalt artiklis Uraniborg

Pärast raamatu "De Stella Nova" ilmumist sai Tycho tervest Euroopast pakkumisi teaduslikele ametikohtadele. Ta võttis vastu Taani ja Norra kuninga Frederik II pakkumise Taanisse jääda. Kuningale avaldasid Tycho 1572. aasta vaatlused muljet ning ta finantseeris Tychole kahe observatooriumi rajamist Veni (Hveni) saarel Landskrona lähedal Sundis. Need olid Uraniborg ja Stjerneborg. Uraniborgis oli ka laboratoorium, kus Brahe tegi oma alkeemiakatseid. Nende katsete päevikud ei ole säilinud.

Tycho töötas Veni saarel 20 aastat. Ta rajas saarele klaasikoja, apteegi, trükikoja ja paberiveski. Nii sai ta oma teosed ise trükkida ja raamatuteks köita. Tycho oli Skåne piirkonna esimene raamatutrükkal.

Lisaks Venile andis kuningas Tychole läänisid Norras, Kulleni Skånes ja kabeli Roskildes. Tychol tekkisid konfliktid Veni talupoegadega, kes protesteerisid liiga suure töökoormuse pärast mitmesugustel ehitustöödel. Tycho jättis ka hooletusse oma kohustused kuninga ees, nagu Roskilde kabeli ja Kulleni tuletorni remontimine, ning kohtles oma talupoegi halvasti. Lisaks sellele ei olnud tema abielu seisusekohane. Christian IV ei jaganud oma eelkäija huvi teaduse vastu ja nii langes Tycho ebasoosingusse. Aastal 1596 kaotas Tycho oma privileegid ja kuninglikud toetused, kuid säilitas Veni.

Aastal 1597 lahkus Tycho Taanist. Ta kolis 1599 Prahasse, kus teda toetas Saksa-Rooma keiser Rudolf II. Tycho alustas uue observatooriumi ehitamist Benátky nad Jizerou lossis 50 km kaugusel Prahast. Ta töötas seal kuni surmani 1601, jõudmata observatooriumi lõplikku valmimist ära oodata.

Brahe kohustuste hulka õukondades kuulus horoskoopide koostamine, ilma ennustamine ja tähtsate astronoomiliste sündmuste (näiteks 1572. aasta supernoova ja 1577. aasta komeedi) astroloogiline tõlgendamine.

Surm

Tycho Brahe haud

Brahe suri 24. oktoobril 1601. Tema surma asjaolud on ebaselged. Ühe legendi kohaselt olevat tema surma põhjuseks olnud pidusöögi ajal lõhkenud kusepõis. Asi olevat olnud selles, et pidusöögilt lahkumine enne selle lõppu oli äärmiselt ebaviisakas.

Tõenäolisemaks peetakse, et Tycho surma põhjustas kas kuseteede haigus või elavhõbedamürgistus. Aastal 1996 tehtud analüüs näitas, et umbes 20 tundi enne tema surma tõusis järsult elavhõbeda kontsentratsioon tema veres. Alkeemiaga tegelev Brahe võis oma haiguse vastu sisse võtta elavhõbedat sisaldavat ravimit; teine võimalus on, et ta mürgitati. Võimaliku mürgitajana on mainitud Johannes Keplerit, kes oli sel ajal Brahega tülis. Kepler on kirjutanud mõned vihased kirjad Brahele, kes ei tahtnud oma vaatlustulemusi Keplerile anda ja lükkas tema maailmasüsteemi tagasi. Selle hüpoteesi kasuks ei räägi siiski miski peale selle, et Kepleril oli Brahe surmast kasu – ta sai Brahe planeedivaatluste tulemused kätte. Ent Kepler ei võinud mitte kuidagi ette teada, et Tycho surivoodil lebades oma töö talle pärandab. Longomontanus ja Tengnagel või ehk mõni teinegi õpilastest oleks paistnud tõenäolisemana meistri töö jätkamiseks. Kepleri huvi oleks pidanud olema just Tychot "kauem elus hoida", sest Tycho käest sai ta vähemalt mingilgi määral andmeid, Longomontanuse ja Tengnageli käest ta vaevalt et niigi palju oleks saanud.

Tycho maeti 4. novembril Praha kirikusse Panna Marie pred Týnem.

Tycho panus astronoomiasse

Tycho Brahe kvadrant (1598)

Tycho taipas, et astronoomia ei saa enam areneda juhuslike vaatluste põhjal, vaid tarvis on süstemaatilisi hoolikaid vaatlusi, mida sooritatakse järjekindlalt igal ööl, kasutades nii täpseid instrumente kui võimalik. Ta täiustas olemasolevaid instrumente ja leiutas uusi ning valmistas oma instrumendid ise. Brahe palja silmaga kvadrandi abil tehtud vaatlused määrasid planeetide parallaksi ühe või kahe kaareminuti täpsusega. (Pärast Brahe surma läksid need vaatlustulemused Kepleri valdusse.)

Tycho oli väljapaistev teleskoobieelse aja vaatleja. Tema vaatlused kinnistähtede ja planeetide asendite kohta olid oma aja kohta enneolematult täpsed. Pärast tema surma õnnestus Kepleril vaatlusandmete põhjal Marsi asendite kohta avastada planeetide liikumise seadused, mis oluliselt tugevdasid Mikołaj Koperniku heliotsentrilise maailmasüsteemi positsiooni. Tycho ise ei olnud Koperniku pooldaja, vaid pakkus välja süsteemi (Tycho maailmasüsteemi), mille kohaselt Päike tiirleb ümber Maa, teised planeedid aga tiirlevad ümber Päikese. Seda süsteemi peetakse sageli kompromissiks, kuid nii geotsentrilises maailmasüsteemis kui ka Koperniku heliotsentrilises maailmasüsteemis olid planeedid kinnitatud "kristallsfääride" külge. Tycho teooria loobus kristallsfääridest. See oli oluline samm, kui arvestada, et enne Isaac Newtonit puudus arusaamine gravitatsioonist ja seega ka jõududest, mis planeetide liikumist kontrollisid. Selles suhtes oli Tycho universum palju revolutsioonilisem kui Koperniku oma. Piiratud matemaatiliste võimete tõttu ei suutnud ta oma süsteemi läbi arvutada.

Tycho teadis, et horisondi lähedal paistva taevakeha näiv nurkkõrgus on atmosfääri refraktsiooni tõttu suurem kui tegelik nurkkõrgus, ning koostas vastavad korrektsioonitabelid.

Teadusfilosoofilised tõlgendused

Induktsionistid peavad Tycho Brahe vaatlusi musternäiteks selle kohta, kuidas uued teooriad sünnivad vaatluste üldistamise teel: Brahe vaatlusi üldistades õnnestus Johannes Kepleril sõnastada Kepleri seadused.

Mälestuse jäädvustamine

• Kuu kraater Tycho nimetati Tycho Brahe mälestuseks.
• Samuti on nimetatud kraater Tycho Brahe Marsil tema mälestuseks.

Tycho Brahe kunstiteoste ainena

Max Brod avaldas 1915. aastal romaani "Tycho Brahes Weg zu Gott" ('Tycho Brahe tee Jumala juurde').

Isiklikku

Aastal 1573 abiellus Tycho lihtrahva hulka kuulunud Kirsten Jørgensdatteriga, ilmselt oli tegu pastori tütrega. Abielu ei olnud kiriklik, sest seadus ei lubanud liitu aadliku ja mitteaadliku vahel. Tolleaegses Taanis taluti sellist kooselu vormi, sest kehtis veel vana viikingiaegadest pärit seadus, et "kui naine elab avalikult mehega koos, hoiab oma käes tema võtmekimpu ja sööb tema lauas, siis kolme aasta pärast on ta ametlikult selle mehe naine". Sellisest abielust sündinud järeltulijad olid seaduslikud lapsed, kuid nad jäid ema seisusse ega võinud pärida ei isa vappi ega varandust. Tycho ja Kirsten elasid koos Tycho surmani. Nad said 8 last, kellest 6 jõudsid täiskasvanuikka.

Kirjandus

• John Robert Christianson "On Tycho's Island", Cambridge University Press, 2003 ISBN 0-521-00884-0
• J. L. E. Dreyer "Tycho Brahe: A Picture of Scientific Life and Work in the Sixteenth Century" Adam and Charles Black, Edinburgh. 1890 ISBN 0-7661-8529-X
• Tõnu Viik, "Astronoomialoengud", ISBN 9789916603567, 2020 (lk 149-181)

Välislingid

• Tõnu Viik: "Tycho Brahe – kuulus taanlane (PDF)
• Tycho Brahe tähekataloog,
• "Astronomiae instauratae mechanica" 1602. aasta trükk – täielik faksiimile, Lehigh University.
• "Astronomiae instauratae mechanica" – täielik faksiimile, Smithsonian Institution.
• "Astronomiae instauratae mechanica" 1598. aasta trükk – täielik faksiimile, Taani Kuninglik Raamatukogu. Sisaldab ka tõlget inglise ja taani keelde.
• Viini Ülikooli Observatooriumi haruldaste raamatute faksiimile kogu sisaldab ka "Astronomiae instauratae mechanicat"
• Vapp
• Tørskind Gravel Pit. Robert Jacobsen, Jean Clareboudt. Maastikuskulptuurid Tycho Brahe ja tema töö teemadel. Taani, Veijle.