Tycho Brahe (Verificeret)

© NASA

Tycho Brahe. Resterne af den supernova, som Tycho Brahe observerede i 1572, blev i 2003 fotograferet af NASAs Chandra X-ray Observatory, som efter opsendelse med rumfærgen Columbia blev placeret i kredsløb om Jorden i 1999. Farverne på billedet angiver energien af røntgenstrålingen og dermed temperaturen i resterne af supernovaen; blå farve, som ses i det ydre lag, svarer til størst energi, og omsat til temperatur betydet det, at elektronerne i det yderste lag, som udsender røntgenstrålingen, har en temperatur på ca. 20 mio. grader. Rød og grøn farve i det indre svarer til elektroner med en temperatur på ca. 10 mio. grader. Den højere temperatur på overfladen er skabt af en chokbølge, som opstår, fordi supernovaresten ekspanderer med supersonisk hastighed (ca. 3000 km/s). Efter en standardteori ville chokbølgen være langt foran den øvrige del af stoffet, men det forhold, at chokbølgen bremses på overfladen, har ført forskerne til at antage, at en stor del af chokbølgens energi afgives til atomkerner, der accelereres til hastigheder nær lysets. Disse atomkerner formodes at være en af de væsentligste kilder til den kosmiske stråling, der rammer Jordens atmosfære med ekstremt høje energier.

Tycho Brahe, Tyge Ottesen Brahe, 14.12.1546-24.10.1601, dansk astronom, født på Knutstorp (Knudstrup) i Skåne, død i Prag.

Brahe, søn af rigsråd Otto Brahe (1518-71) til Knudstrup og Beate Bille, blev opdraget som enebarn hos farbroderen Jørgen Brahe (1515-65), som bestemte, at han skulle have en juridisk uddannelse. Astronomi og kemi var upassende som baggrund for en adelig levevej.

Som 12-årig kom Brahe til Københavns Universitet og indledte en studie- og rejseperiode på 12 år. Betaget af, at en solformørkelse indtraf på det forudsagte tidspunkt i 1560, begyndte han på egen hånd at studere astronomi.

I 1562 rejste Brahe til universitetet i Leipzig, hvor studieplan og økonomi snart viste sig problematiske, dels fordi Brahe ønskede at købe astronomiske bøger og instrumenter, dels fordi han til studiet af jura snart føjede et natligt parallelstudium af astronomi. Han læste med kritiske øjne og indså, at kun observation af himlen kunne gælde som autoritet over for modstridende angivelser i lærde bøger. I 1563 stod Saturn og Jupiter tæt ved hinanden, og Brahe påviste, at De Alfonsinske Tavler, som astronomer havde benyttet siden midten af 1200-t., angav datoen med en fejl på en hel måned, mens de nye Pruteniske Tabeller, beregnet omkring 1550 efter Kopernikus' teorier, kun ramte ved siden af med et par døgn. Herefter viede Brahe sit liv til en fornyelse af astronomien med mere pålidelige observationer. Hans første instrument, en ca. tre fod lang jakobsstav, var ikke perfekt; men Brahe beregnede en korrektionstabel, således at resultaterne alligevel kunne anvendes.

I 1565 rejste Brahe ud på sin anden studierejse, denne gang til Wittenberg og Rostock. Her mistede han under en duel en del af sin næse, så han siden måtte bruge protese. Brahe studerede nu åbenlyst alkymi og astrologi, og han observerede regelmæssigt. I 1568 blev han indskrevet ved universitetet i Basel og fattede interesse for senere at slå sig ned i byen eller dens omegn.

© Det Kongelige Bibliotek

Tycho Brahe. Uranienborgs murkvadrant fra 1582 var et af Tycho Brahes vigtigste sigteinstrumenter. Den var af massiv messing og havde en radius på ca. to meter. Skalaen, som kunne aflæses med en nøjagtighed på ti buesekunder, var fastgjort til en væg i meridianen. Der blev sigtet gennem hullet i muren foroven til venstre; samtidig med observationen blev det nøjagtige tidspunkt aflæst, og begge dele blev noteret. Bag målebuen har Tycho Brahe i et maleri, fremstillet af hele tre kunstnere, fået portrætteret sig selv samt de væsentligste steder for sin virksomhed: observatorierne, biblioteket og det kemiske laboratorium. Stikket findes i bogen Atlas Maior af Johannes Blau.

Brahe havde nu, 22 år gammel, tilegnet sig sin tids viden om astronomi og kemi, og det meste af tiden 1569-70 tilbragte han i Augsburg som astronomisk medarbejder hos byens borgmester. Her forestod han konstruktionen af en kvadrant med en radius på 19 fod, på hvis målebue hvert enkelt bueminut kunne aflæses. Brahe erfarede, at et så tungt og klodset instrument slet ikke førte til den forventede målenøjagtighed. Han fik også bygget en kugleskal af træ med en diameter på fem fod. Ti år senere havde Brahe sikret sig, at denne globus holdt kugleformen, og så blev den forsynet med poler og inddelte cirkler for aflæsning af og omregning mellem himmelkoordinaterne. Efter endnu 15 års arbejde havde han på overfladen markeret nøjagtigt bestemte positioner for 1000 fiksstjerner, og Brahes himmelglobus stod som et imponerende monument over hans livsværk. Globen gjorde siden Brahes rejse med til Bøhmen, blev 1632 hjembragt som krigsbytte og fandt plads på Rundetaarn, hvor den brændte 1728.

Efter faderens død i 1571 tog Brahe ophold hos Steen Bille på Herrevad og var mest optaget af alkymi. Men den 11.11.1572 fik han i stjernebilledet Cassiopeia øje på "det største under, der har vist sig i hele naturen siden verdens skabelse", den nye stjerne, som vi i dag ved var en supernova. Brahe målte stjernens afstande fra fiksstjernerne i nærheden, og han fulgte, hvorledes dens lysstyrke gradvis aftog. Han påviste, at stjernen befandt sig langt fjernere fra Jorden end Månen, og altså ikke kunne være noget atmosfærisk fænomen, men måtte høre til blandt fiksstjernerne. Men dette betød, at stjernens opblussen var foregået i selve den aristoteliske himmelverden, uforanderlighedernes hjemsted. Herefter måtte overleverede læresætninger, uanset deres autoritetsgrundlag, vige for, hvad denne 26-årige veluddannede astronom kunne se på himlen. I 1573 udsendte han sin første bog De nova stella ('Om den nye stjerne'). Først efter hans død udkom det astronomiske hovedværk om den nye stjerne Astronomiæ instauratæ progymnasmata ('Indledning til den nye astronomi'), et digert værk i tre dele, den første med Brahes nye sol- og måneteorier samt hans reviderede stjernekatalog, den anden om den nye stjerne og den tredje med kritisk gennemgang af andres skrifter om stjernen.

© Ole Rømer Museet

Tycho Brahe. Hans ækvatorial-armillarsfære var et af Stjerneborgs bedste observationsinstrumenter; det blev især benyttet til deklinationsbestemmelser. Instrumentets radius er 1,4 m.

Med De nova stella var Brahes position som astronom slået fast i det lærde Europa, og problemet var nu at finde en passende levevej for den adelige forsker. I efteråret 1574 forelæste han i København om himmellegemernes bevægelser "efter Kopernikus' teorier og under brug af hans parametre, alt blot henført til en hvilende jordklode". Han undgik således en åben konflikt mellem den traditionelle kosmologi og den kopernikanske astronomi. Det meste af året 1575 var Brahe på rejse for at forberede sin emigration til Basel. Han besøgte først i Kassel landgreve Vilhelm 4. af Hessen, som selv var astronom. Her indledtes et venskab, som siden satte sig spor i mange breve med astronomiske afhandlinger. Brahe udgav 1596 sin korrespondance med kollegerne i Kassel som første (og eneste) bind af sine Epistolæ astronomicæ ('Astronomiske breve').

Da Frederik 2. tilbød Brahe Ven og midler til opførelse af en passende bolig, gik han "ikke ugerne ind på kongens ønske, især da jeg så, at jeg på denne ø, som ligger for sig selv mellem Skåne og Sjælland, kunne blive fri for de besøgendes forstyrrelse". Den 8. august 1576 blev grundstenen lagt til Uraniborg (Uranienborg), bygget i gotisk renæssancestil. Allerede fra sin 30-års dag kunne Brahe foretage regelmæssige observationer og indlede 20 lykkelige arbejdsår.

© John Fowlie

Tycho Brahe. Det tychoniske verdenssystem, her gengivet efter en tegning af Tycho Brahes elev Cort Aslakssøn, blev offentliggjort i 1588. Midt i Universet var den urokkelige Jord, hvorom Solen og Månen kredsede. Solen var et bevægeligt centrum for de øvrige fem kendte planeter. Tycho Brahes valg mellem det traditionelle og det nye kopernikanske verdensbillede byggede på få og usikre iagttagelser. Men forestillingen om jordklodens bevægelse forekom ham urimelig, og idéen stred mod flere udsagn i Bibelen. Tanken om et umådeligt vidtstrakt tomt rum mellem Solsystemet og stjernerne fandt han absurd.

Først i 1580 stod Uranienborg færdig og udstyret med laboratoriekælder, beboelsesrum, bibliotek og observatorium. I 1584 fik Brahe desuden bygget Stjerneborg med fem kupler over tilsvarende krypter, hvor de større instrumenter kunne stå fast opstillet og beskyttet mod vinden. Ven blev hjemsted for en enestående forskningsinstitution. Her udviklede Brahe instrumenter, gennemførte omfattende observations- og beregningsprogrammer og fuldendte arbejdet i form af videnskabelige publikationer.

På Ven var alt i særklasse, også omkostningerne. Foruden øen kvit og frit på livstid, særligt byggetilskud og en årlig kontantløn kunne Brahe også nyde indtægterne fra flere forleninger. Brahes aktivitet har kostet mellem 1 og 2% af kronens samlede indtægt. Til gengæld leverede Brahe årligt til kongen en almanak, han stillede horoskoper, udstedte recepter og fremstillede medicin. Med forleningerne fulgte forpligtelser, som Brahe imidlertid forsøgte at unddrage sig. Længe fandt de fleste stridsspørgsmål deres rimelige afgørelse, men da Christian 4. overtog magten og ville spare på forskningsbevillingerne, tog Brahe fejl af forholdet mellem sin videnskabelige anseelse og den uvilje, hans arrogance havde givet anledning til. I april 1597 brød han op fra Ven og tog ophold, først i København, så i Rostock og endelig fra oktober 1597 på slottet Wandesburg nær Hamburg. Henvendelser fra Brahe om en genindsættelse i tidligere rettigheder førte ikke til noget. Christian 4. ville selv bestemme betingelserne for sin "matematikers" tjeneste. Tidligt i 1598 trykte så Brahe et lille oplag af sin Astronomia instauratæ mechanica ('Den nye astronomis mekaniske del') med afbildninger og beskrivelser af de vigtigste instrumenter samt en kort oversigt over de teoretiske resultater. Desuden blev stjernekataloget fra Progymnasmata udvidet og afskrevet i et antal eksemplarer med titlen Stellarum inerrantium restitutio ('Nyt katalog over fiksstjernerne'). Disse to skrifter blev sendt til en række kolleger og fyrster. Europas førende astronom søgte en ny arbejdsgiver. Efter invitation fra kejser Rudolf 2. rejste Brahe til Prag med ankomst i juni 1599.

© Gyldendal

Tycho Brahe som 40-årig; tegning efter stik.

Først i slutningen af året 1600 fik han atter samlet alle instrumenterne hos sig. Hyppige flytninger og økonomiske problemer stod i vejen for en fornuftig arbejdsplan. Institutionen fra Ven slog ikke rod i Bøhmen, og Brahe oplevede forandringen som en skuffelse. Men i astronomihistorien blev den betydningsfuld, fordi Brahe her fik den medarbejder, Johannes Kepler, som skulle blive hans videnskabelige arvtager.

Brahe udviklede instrumenter af forskellige typer: sekstanter til måling af synsvinkler i vilkårlige planer, kvadranter til højdemåling og armillarsfærer opstillet til måling af koordinater i forhold til ekliptika eller i forhold til ækvator. Han konstruerede nye, nøjagtige sigtemidler, og han forsynede sine målebuer med tværlinjer for at muliggøre en sikrere aflæsning end tidligere. Efter ti år på Ven var Brahe tilfreds med sine instrumenter; men da havde han også forøget sigtenøjagtigheden til ca. et bueminut. Brahe var død, da Galilei for første gang rettede en kikkert mod himlen, men der gik et par generationer, før kikkerten blev forsynet med trådkors og mikrometer og kunne stå mål med Brahes kikkertløse instrumenter. Brahe fandt det nødvendigt at tage hensyn til den tidligere upåagtede atmosfæriske refraktion (lysbrydning). Han undersøgte effekten og opstillede tabeller over refraktionens indflydelse. Kun én astronomisk parameter, den alt for store solparallakse på tre bueminutter, overtog Brahe pr. autoritet fra sine forgængere. Derfor blev hans refraktionstabeller ikke korrekte; men de betød dog i samtiden et fremskridt.

© Det Kongelige Bibliotek

Tycho Brahe. I 1569-70 i Augsburg fik Tycho Brahe bygget en kugleskal af træ. I 1595 havde han på globens overflade afmærket nye og nøjagtige positioner for 1000 fiksstjerner. Tycho Brahes himmelglobus blev dækket med messingplade og forsynet med poler og cirkler til brug for aflæsning og omregning mellem himmelkoordinaterne. Himmelgloben repræsenterede en aldrig tidligere set gengivelse af himlen.

Brahe observerede hyppigere og mere planmæssigt end nogen tidligere astronom, og resultaterne blev ordnet overskueligt i protokoller til senere bearbejdelse. Blandt de teoretiske resultater var stjernekataloget den første virkelige forbedring på dette område siden oldtiden. Som den første fandt Brahe det påkrævet at begynde en fornyelse af teorierne for vandrestjernernes gang med at bestemme bedre positioner for de faste referencepunkter. Han beregnede bedre soltabeller, og hans teori for Månens bevægelse omfattede hele fire tidligere upåagtede ujævnheder, som Brahe til dels udledte under brug af den hypotetisk-deduktive metode. Han fik ikke fuldendt egentlige planetteorier, men blev dog som den første klar over, at hver planetbanes knudelinje udfører sin egen langsomme drejning. Brahe observerede syv kometer, og om den første og største fra 1577 skrev han det astronomiske hovedværk De mundi aetherei recentioribus phaenomenis ('Om de nye fænomener i himmelverdenen'), trykt på Ven 1588. Han påviste, at kometer bevægede sig blandt planeterne, langt fjernere end Månen, og altså lige så lidt som den nye stjerne var atmosfæriske fænomener. Brahe kunne derfor rette endnu et stød mod den aristoteliske kosmologi og afvise eksistensen af hårde, uigennemtrængelige planetsfærer.

© Bent Kempe

Tycho Brahe. Rester af skæghår og et silkeligklæde blev i 1901 fjernet fra Tycho Brahes grav og anbragt på Nationalmuseet i Prag. I 1991 blev en del af dette materiale ved en højtidelighed overdraget den danske ambassadør i Tjekkoslovakiet. I Danmark har man på Retskemisk Institut, Københavns Universitet undersøgt skæghårene ved hjælp af en kemisk analysemetode, atomabsorptionsspektroskopi. Hårene har et højt indhold af bly og kviksølv. Det høje blyindhold skyldes formentlig, at bly var et meget anvendt materiale på Tycho Brahes tid. Endvidere eksperimenterede han som alkymist med fremstilling af medicinske præparater, heraf en del med et højt indhold af kviksølv. Det er i dag kendt, at et forhøjet indhold af kviksølv i kroppen kan give vandladningsbesvær og evt. medføre forgiftning af blodet på grund af urinstof (uræmi). Om dette var dødsårsagen, skal (1995) undersøges nøjere, og der er indledt et formelt samarbejde mellem Tjekkiet, Sverige og Danmark med henblik på dette. KPMo

I valget af verdensbillede havde Brahe kun få og tvivlsomme iagttagelser at bygge på. Før 1588 regnede han stadig med muligheden af at godtage Kopernikus' opfattelse, og han var tilbageholdende med at bringe argumenter mod jordklodens bevægelse. Men denne idé forekom ham urimelig, idet den fx stred mod flere udsagn fra Bibelen, og absurd var tanken om et vidtstrakt, tomt rum til ingen nytte mellem den yderste planet Saturn og fiksstjernerne. Derfor formulerede Brahe sit eget kompromis: Omkring den urokkelige jordklode midt i Universet kredser Sol og Måne, og omkring Solen, som et andet, bevægeligt centrum, kredser de fem øvrige planeter. Brahe havde arbejdet på dette tychoniske system siden 1578, i værket om kometen offentliggjorde han det, og derefter brugte han rask væk argumenter mod jordklodens bevægelse, som var taget lige ud af den aristoteliske naturfilosofi, som hans egne arbejder om den nye stjerne og om kometerne i så høj grad var med til at nedbryde. Brahe kunne trods dette ikke være ortodoks aristoteliker. Han foretrak pythagoræiske og platoniske argumenter om harmoni og symmetri, knyttet til religiøse og astrologiske betragtninger. Forbundet med dette tankesæt stod som et aksiom, at alle bevægelser på himlen skulle beskrives under brug af jævne, cirkulære delbevægelser. Brahe holdt fast ved dette princip og nåede ikke at opleve Keplers elliptiske planetbaner sat ind i det kopernikanske verdensbilledes sammenhæng.

Brahe udviklede en række instrumenttyper til deres højeste ydeevne og iagttog utrætteligt himmellegemerne efter en nøje fastlagt plan for en ny astronomisk lærebygning. På bare tyve år på en lille ø i Øresund skabte han et helt nyt grundlag for den tusinde år gamle astronomi.

Læs om Tycho Brahes filosofi og digtning.

Læs om årsagen til Tycho Brahes død.