У 1565-1570 рр. Тихо, отримавши спадщину дядька (в 1565 р шістдесятирічний адмірал, рятуючи короля, який упав з конем з моста в річку, застудився і раптово помер; в 1571 р Тихо отримав і частку батьківської спадщини, яке, як і перше, направив на свої астрономічні дослідження), подорожував по Європі, вивчаючи різні методи астрономічних
спостережень, замовляючи і власноруч виготовляючи
У 1576-1580 рр. Тихо побудував, за фінансової підтримки данського короля Фредеріка II, нову, велику обсерваторію Ураніборг ( "Замок Уранії [музи астрономії]", або "Небесний замок") в 20 км на північний схід від Копенгагена на о. Вен (Гвен) в центрі протоки Ересунн, або Зунд (протоки між о. Зеландія, на півночі якого знаходиться Копенгаген, і материкової Швецією), яку оснастив виключно точними для того часу мідними наглядовими інструментами дуже великих розмірів (найбільшим був 6 метровий квадрант; збільшення розмірів інструментів стало головним засобом підвищення точності спостережень неозброєним оком, і попередником Бразі в цьому відношенні був узбецький астроном Улугбек, який створив гігантський кам'яний квадрант радіусом 40 м для виміру я кутових відстаней зірок і інших світил: один градус на його дузі дорівнював 70 см). В обсерваторії в рамках єдиного комплексу поєднувалися астрономічні спостереження (було кілька спостережних майданчиків з інструментами під розсувними дахами), навчання студентів (були місця для проживання і навчання до 30 учнів) і видання наукових праць (була побудована своя друкарня і створено власне виробництво паперу).
Ураніборг став найбільшою обсерваторією в Європі і місцем паломництва не тільки астрономів, студентів, а й ряду європейських правителів, які цікавилися астрономією і астрологією. Тут Тихо проводив з неперевершеною для приладів без оптики точністю (точність вимірювання кутових відстаней досягла 1-2 ') і понад 21 років великі щодобові астрономічні спостереження планет Сонячної системи і зоряного неба. Організація та проведення
систематичних багаторічних астрономічних спостережень стало найбільшою заслугою вченого, так як така діяльність була відсутня в Європі більше 1,5 тис. років (епізодичні, короткочасні спостереження окремих астрономів, які, в тому числі, проводив і Коперник, не береться до уваги). До 1592 р Тихо Браге склав самостійний новий каталог на 1004 зірки - третій в світі після каталогу давньогрецького астронома Гіппарха на 850 зірок, повністю увійшов в каталог Птолемея на тисяча двадцять дві зірки, і каталогу 1437 року на 1018 зірок під назвою "Нові астрономічні табліцьГ вченого , просвітителя і правителя Самарканда, онука Тимура Улугбека, 1394-1449, який побудував поблизу Самарканда в 1428 р
одну з найзначніших обсерваторій середньовіччя (У лугбек був убитий в результаті змови його сина і мусульманського духовенства, які ненавиділи науково
просвітницьку діяльність вченого, а його обсерваторія була негайно зруйнована).
У 1588 р після смерті короля Фредеріка II, покровителя обсерваторії, і вступу на престол 11-річного короля Крістіана IV, фінансування робіт з державної скарбниці стало
зменшуватися, а в 1596 р молодий король, який почав правити вже самостійно, взагалі його припинив і, більш того, заборонив Бразі займатися в Ураніборг астрономією і алхімією. У 1597
м Тихо назавжди покинув Ураніборг і Данію (через 50 років від його острівної обсерваторії не залишилося і сліду). Незабаром, в 1598 році він поступив на службу до імператора Священної Римської імперії з династії Габсбургів Рудольфу II (1552-1612), від якого отримав під обсерваторію замок поблизу Праги, але серед турбот по її облаштуванню він захворів (гостра ниркова недостатність) і раптово помер у віці 54 року. Кеплер, його учень і помічник, пізніше згадував про свого вчителя [1]: '' Цей чоловік, справжній філософ, мав звичай невпинно задавати питання, прагнучи з'ясувати цікаві для її відома. неодноразово повертався до обмірковування того, що йому траплялося дізнатися, і прагнув застосувати знову придбані знання до законів природи. Маючи в своєму розпорядженні власним станом і отримавши велику спадщину, Тихо Браге не зупинявся перед будь-якими витратами на наукові дослідження. Неухильно переслідуючи мети, зазвичай вважалися недосяжними, він не знав втоми. Прикладом тому може служити розроблений ним високоточний метод спостереження, при створенні якого Тихо Браге був змушений вступити в боротьбу з самою природою людського зору, і здобув перемогу ". За словами Кеплера, перед смертю Тихо кілька разів повторив: "Життя прожите не дарма". На надгробній плиті вченого вигравіювали напис: "Не влада, не багатство, а тільки скіпетри науки вічні".
Спостерігаючи 1577 р велику нову комету з двох, досить віддалених один від одного наземних пунктів, визначивши її паралакс і тим самим приблизну відстань до неї, Бразі вперше в історії астрономії довів, що комети - це не атмосферні явища, як вважали навіть деякі астрономи , що жили пізніше, а небесні, космічні тіла, більш далекі від Землі, ніж Місяць (в 1580-1596 рр. він провів реєстрацію ще 6 комет). Спостерігаючи цю комету на ділянці перетину її з кількома планетними орбітами, Бразі зробив висновок про те, що не існує ніяких кристалічних сфер, що несуть на собі планети. Значно пізніше він писав у своєму листі Кеплеру: "На мою думку, сфери. повинні бути виключені з небес. Я зрозумів це завдяки комет, що з'являлися в небі. Вони не йдуть законам жодної зі сфер, але, скоріше, діють всупереч їм. Рухом комет чітко доведено, що небесна машина - це не тверде тіло, незворушне, складене з різних реальних сфер, як до сих пір думали багато, але текучого і вільне, відкрите в усіх напрямках, яке не чинить абсолютно ніяких перешкод вільному бігу планет "[ 23]. У складному русі Місяця Бразі відкрив її дві нові нерівномірності, а також коливання нахилу місячної орбіти до екліптики (до нього астрономи, включаючи Гиппарха і Птолемея, вважали, що цей кут нахилу постійний) і пов'язані з цим зміни в русі місячних вузлів по широті. Спостерігаючи Сонце день у день протягом 20 років, Тихо склав таблиці його руху з точністю в Г і виміряв тривалість тропічного року з помилкою менше однієї хвилини (для порівняння, у Гіппарха і Птолемея ця помилка була в 6 разів більше).
Понад 16 років астроном спостерігав за рухом Марса по всій траєкторії його орбіти (за цей час планета 8 разів обійшла навколо Сонця), і дані цих спостережень, які він сам не мав можливості обробити, перейшли до його учневі і помічникові, молодому німецькому математику і астроному Йогану Кеплеру, якій було запропоновано їм в 1600 р в Прагу для використання цих даних в доказі справедливості своєї нової, комбінованої моделі світу. У цій моделі Земля, як і в геоцентричної системі, лежала в центрі сфери нерухомих зірок, а навколо і поблизу неї зверталася Місяць і далі Сонце, навколо якого, в свою чергу, зверталися всі інші п'ять планет Всесвіту. Бразі не вірив в геліоцентричну систему, включаючи добове обертання Землі, і називав її "математичної спекуляцією", хоча до самого Копернику ставився з повагою і навіть тримав у своїй обсерваторії його портрет. Бразі так викладав свою позицію: "Я вважаю, що старе птолемеевой розташування небесних сфер було недостатньо витонченим, і що допущення такої великої кількості епіциклів. слід вважати зайвим. У той же час я вважаю, що недавнє нововведення великого Коперника. робить це, не порушуючи математичних принципів. Однак тіло Землі велике, повільно і непридатне для руху. Я без всяких сумнівів дотримуюся тієї думки, що Земля, яку ми заселяє, займає центр Всесвіту, що відповідає загальноприйнятим думкам стародавніх астрономів і натурфілософів, що засвідчено вище Святим Письмом, і не крутиться в річному зверненні, як бажав Коперник "[23]. Бразі вважав, що його модель точніше відображає результати спостережень, хоча з чисто розрахункової, кінематичної точки зору, вона не відрізняється від систем Птолемея або Коперника. Разом з тим її "найважливіша перевага" полягала в тому, що вона не викликала заперечень у інквізиції (Земля-то в центрі і нерухома!), Що стало особливо актуальним після ганебного суду над Галілеєм, який захищав геліоцентричну систему. Кеплер, переконаний в правоті системи Коперника, використовував астрономічні дані, отримані Тихо Браге, не для доказу справедливості системи останнього, а для відкриття трьох нових законів руху планет навколо Сонця в системі Коперника - законів Кеплера. Система Бразі була фактично відкинута більшістю вчених вже в 17 ст. як невиправдано і
штучно ускладнена у порівнянні з системою Коперника-Кеплера.