Tycho.

哥白尼的工作接下来由丹麦贵族第谷·布拉赫 (Tycho Brahe) 继承发展。第谷因其对天象全面而精确的观测而著称。

  • 1572 年 11 月 11 日,26 岁的第谷在仙后座观测到一颗新星 —— 其亮度之强甚至白昼可见。这个现象轰动了欧洲天文学界,因为自公元前 125 年依巴古记录以来,整个 1700 年间从未有过新星观测的记载。第谷在其随后出版的著作 论新星 De Nova Stella 中指出这颗星远在月球轨道之外,属于遥远的恒星天球。
  • 1577 年 11 月,第谷在两个月间详细观测并记录了一颗长尾彗星的轨道。一直以来,彗星,流星等短时天体都被认为是一种大气现象 (atmospheric phenomena)。但与欧洲各处的记录对比时,第谷却发现这颗彗星几乎不存在视差 (parallax) 现象。据此他计算出该彗星的位置在至少六个地月距离以外。
    • 视差:从不同位置被观测同一物体时产生的角度差异。

这两个发现从根本上动摇了亚里士多德宇宙体系:天界并非永恒不变,新恒星能在天球上产生 (是否暗示着旧恒星也可能消散?);月上/月下世界的划分也失去了说服力,因为彗星这样的短时天体居然出现在月球轨道之外。

获丹麦国王腓特烈二世 (King Frederick II of Denmark) 资助后,第谷先后在汶岛(Hveen) 建造了天堡 (Uraniborg) 与星堡 (Stjerneborg) 天文台,配备有当时最先进的观测设备,可称是历史上首个国家资助的大型天文设施。(如果有机会一定要去看看!)

在这里工作的 20 余年间,第谷:

  • 系统性的重绘星图 (上一次还要追溯到依巴古),测定了千余颗恒星位置与行星轨迹,把观测精度提高了两倍有余。
  • 纠正了岁差变化的错误认识,测定岁差恒定值为 51 角秒/年。
  • 在哥白尼模型的基础上提出了折中的第谷模型:太阳带领五颗行星绕静止的地球旋转。这也可以视作是古希腊时期埃及模型的延展。尽管第谷欣赏哥白尼体系的数学美感,但因观测不到恒星视差的存在,他始终无法认同地球运动的观点 (阿里斯塔克早已给出答案!)。

1588 年腓特烈二世驾崩,第谷并未受到年轻的新王克里斯蒂安四世 (King Christian IV) 的赏识。他在 1597 年离开汶岛,并把天文台迁至布拉格附近的贝纳特克城堡 (Benatek Castle)。

在那里,第谷被哈布斯堡王朝的鲁道夫二世 (Emperor Rudolph II) 委任为皇家数学家 (imperial mathematician),并把 28 岁的约翰尼斯·开普勒 (Johannes Kepler) 作为助手收于麾下。但这两位科学史上的明星会面仅仅一年半后,第谷就因为在贵族宴会上饮酒过量膀胱破裂而猝逝 (有说是尿毒症病发),皇家数学家的职务也传给了开普勒。