Если точность наблюдательной работы Тихо является его наиболее часто упоминаемым достижением, то единственным его относительно долговечным вкладом в теоретическую астрономию являлись некоторые аспекты его лунной теории. Он отложил ее публикацию на поздние стадии своего чрезвычайно обширного издательского проекта, посвященного, на первый взгляд, новой звезде, но на деле содержавшего данные, имеющие отношение к широкому спектру решаемых тогда астрономических задач. Он систематически производил лунные наблюдения начиная с 1581 г. Первые подозрения в недостаточном совершенстве традиционных теорий возникли у него, когда он попытался рассчитать время наступления затмения. Он начал производить наблюдения за пару дней до события и таким образом определил его точное время. Он обнаружил, что в 1590 г. он, по факту, потерял первый час затмения; в 1594 г. расчеты опять привели его к запаздывающему значению: создавалось впечатление, что приближаясь к полнолунию, Луна начинала ускоряться. А значит, сказал он, поскольку в среднем период ее обращения не меняется, в каком-то месте она должна двигаться с замедлением. Но в каком? Он решил проверить октанты (серединные положения между сизигиями и квадратурами) и тщательно пронаблюдал Луну в этих точках.

Так он открыл то, что сегодня называется «вариацией» – первое абсолютно новое астрономическое неравенство, добавленное в теорию со времен Птолемея. Это открытие позволило Тихо кардинальным образом уменьшить остаточное отклонение (погрешность) лунной долготы.

В 1595 г. ему понадобилось более подробно заняться изучением движения Луны как по широте, так и по долготе. Вскоре Тихо открыл медленное изменение наклона лунной орбиты. Он довольно быстро сообразил, что прежнее округленное значение 5° справедливо только для сизигия, а в квадратуре более точным является значение 5°15′. Это привело его к модели, где полюс лунной орбиты совершает два оборота по малому кругу за один (синодический) месяц; спустя определенное время он заметил, что это было очень схоже с моделью эклиптики у Коперника и что узлы лунной орбиты должны осциллировать около некоторых средних положений. Это потребовало внести еще одно «исправление» в его теорию широт. Тихо трудно назвать отличным математиком, но в данном случае у нас есть возможность с предельной очевидностью убедиться в том, как он компенсировал этот недостаток мощью своей интуиции.

До 1598 г. Тихо добавил еще одно исправление в движение Луны, произведя вычисления с учетом продолжительности года (конечно же, солнечного). Максимальное значение этого параметра составляло всего лишь 11 минут дуги, и все же он каким-то образом сумел получить точное значение этой величины. (В определении времени достижения указанного максимума он был менее удачлив.)

Он внес все вышеперечисленные результаты в уже существующую лунную модель Коперника, и они были наполовину отпечатаны, воплощая высшее достижение его монументального труда, когда – благодаря настояниям главным образом Лонгомонтана – решил подправить один недочет этой модели. Хотя вопрос об изменении расстояния до Луны (а соответственно, и ее видимых размеров) был отрегулирован у Тихо гораздо лучше, чем в птолемеевой модели, он по-прежнему оставался далеким от удовлетворительного решения. Тихо усвоил коперниканский урок о двойных эпициклах. Он ввел второй эпицикл в ту часть расчетов, где Коперник получал первое неравенство. Тщательно подбирая параметры размеров и скорости, он сумел получить немного улучшенную, но все еще далекую от совершенства модель лунных расстояний. В этом смысле ее несовершенство уходило на второй план перед фактом, который казался ему более весомым, – точным воспроизведением движения Луны в пространстве.

Второе лунное неравенство (известное сегодня как эвекция) объяснялось Птолемеем посредством введения в центр лунной модели небольшого круга. Коперник освободил центр от этого механизма, но у Тихо уже было два эпицикла, поэтому он вернул его обратно. В результате модель получилась сложнее, чем у Птолемея, и это при том что Тихо никогда не стремился привнести в более или менее пригодную для него лунную модель все свои открытия. (Например, он обошел стороной бо́льшую часть годичных уравнений.) Тем не менее его вклад в лунную теорию поистине огромен и это стало очевидным сразу же после того, как Кеплеру удалось интегрировать ее в собственную, более точную теорию.

Пытаясь справиться с проблемами лунной теории, Тихо одновременно разрабатывал новую теорию планет, однако завершал эту часть его программы уже Лонгомонтан. Пробыв на острове Вен с 1589 по 1597 г. и еще раз встретившись с Тихо Браге в 1600 г., Лонгомонтан, уже на исходе жизни своего патрона, наконец, опубликовал книгу «Astronomica Danica» («Датская астрономия»), которая вышла в 1622 г. Дополненная двойными эпициклами, она содержала в себе элементы как тихонианской, так и коперниканской традиций.

Тихо не сумел добиться поставленной перед собой цели, и в этом были повинны в том числе внешние обстоятельства. После смерти его царственного патрона и окончания регентства с участием его братьев на престол вступил новый молодой король Кристиан IV. Тихо имел дурную привычку ссориться со всеми без разбора, включая жильцов собственного дома, ученика, обручившегося с его дочерью, и даже самого короля. Он быстро утратил статус фаворита и вынужден был искать патронат на стороне. В итоге в 1597 г. он покинул Вен в сопровождении огромного вещевого обоза и сначала остановился в Гамбурге. Там в 1598 г. в замке Г. Ранцау, но на собственном печатном станке Тихо, наконец, приступил к изданию своей книги «Astronomiae instauratae mechanica» («Механика обновленной астрономии»), представлявшей собой иллюстрированное описание его обсерватории и инструментов. Она снискала чрезвычайную популярность и была переиздана в 1602 г. в Нюрнберге. Спустя некоторое время этот труд стал задавать стандарт инструментального оснащения лучших европейских обсерваторий. На деле, даже вдали от Европы, например в Китае (мы рассматривали это в главе 5) и Бразилии, где была построена первая обсерватория Нового Света, использовались проекты датского образца. Эту обсерваторию основал в 1640‐х гг. Георг Маркграф, немецкий астроном, состоявший на службе у принца Иоганна Морица Нассау-Зигена, губернатора Голландской колонии в Бразилии.

С тщательно продуманным далеким расчетом Тихо посвятил свою книгу 1598 г. императору Рудольфу II, жившему в Праге. После рассмотрения вариантов расквартировки в какой-либо другой части Европы Тихо в итоге принял патронат Рудольфа в июне 1599 г. Переезд в Богемию означал, что он должен был перевезти свои наиболее легко транспортируемые инструменты, заново установить их и произвести реорганизацию команды помощников. Уютно расположившись в замке в Бенатках, он приступил к основанию новой обсерватории, но почти все его время уходило на приведение в порядок прежних наблюдений. В Праге он успел поработать со своими инструментами не более года, поскольку вскоре, в октябре 1601 г., скончался без каких-либо видимых признаков серьезной болезни. Замок в Бенатках сохранился, но инструменты пропали. Что касается Ураниборга, то там не осталось ничего, кроме аккуратно раскопанных археологами фундаментов, поэтому лучший вид на него в наше время открывается с воздуха.

В Праге Тихо взял на службу Кеплера – наиболее известного из своих помощников. Ему поручили разобраться с материалами по Марсу, и именно он подготовил к печати величайшую работу Тихо под названием «Astronomiae instauratae progymnasmata» («Приготовление к обновленной астрономии»). Она вышла в 1602 г. Другая книга, которую было поручено написать Кеплеру, содержала возражения Тихо на нападки Бэра. Но Бэр умер в 1600 г., и Кеплер с легким сердцем отказался от публикации этой книги. Она вышла в свет только в XIX в. Уже на смертном одре Тихо попросил Кеплера составить обоснование его планетной теории тремя способами – с точки зрения Птолемея, Коперника и его самого, что Кеплер и выполнил, но лишь отчасти, в своей «Astronomia nova», показав всем последующим авторам учебных пособий поучительный пример того, как сложно иногда бывает сделать правильный выбор. Император Рудольф II с нетерпением ожидал, когда Кеплер закончит астрономические таблицы, но Рудольфовы таблицы вышли только в 1627 г., то есть через пятнадцать лет после смерти Рудольфа. На тщательно продуманном фронтисписе (который, кстати, также размещен на фронтисписе этой книги) Кеплер отдает дань особого уважения истории, хотя наследникам Тихо не очень понравился ранний черновой вариант рисунка. Что касается самих таблиц, то Тихо предполагал составить их, используя свой собственный метод. И хотя наблюдательная база их окончательной версии опиралась исключительно на результаты, полученные Тихо, лежавшая в их основе теория отнюдь не являлась таковой. Это была теория самого Кеплера.