Астрономия

Астрономия

В. Л. Ченакал в «Очерках по истории русской астрономии» писал о Брюсе: «Приобретя еще в молодости путем самообразования превосходные по тому времени знания, Брюс систематически пополнял их всю жизнь. Особое внимание уделял он при этом физико-математическим наукам и особенно астрономии».

Исследования В. Л. Ченакала дают наиболее подробные сведения, связанные с деятельностью Якова Вилимовича в области астрономии. Автор приводит данные о библиотеке Брюса, называя около ста книг, специально посвященных вопросам астрономии. Среди авторов этих книг почти все классики астрономии (И. Гевелий, X. Гюйгенс, И. Ньютон, Д. Грегори, Д. Флэмстид, Э. Галлей, все видные астрономы XVI–XVII и начала XVIII века) и разные учебные руководства по теоретической и практической астрономии, а также литература по гномонике, различные календари и таблицы и множество книг по мореходной астрономии. Были в их числе и русские, и немецкие, и английские, и голландские, и шведские, и итальянские, и французские издания. «Одним словом, здесь было почти все, чем располагала астрономическая литература того времени. Иметь в своем личном пользовании такое богатое книжное собрание мог, конечно, только человек, серьезно интересующийся этой наукой».

Знания Брюса в астрономии были настолько основательными, что он начал сам писать астрономические сочинения.

Большой интерес представляет и в наше время, например, составленная и опубликованная Брюсом в 1707 году карта звездного неба — «Глобус небесный иже о сфере небесной…».

Одновременно с выполнением частично теоретических, частично просветительских и популяризаторских астрономических работ Брюс уделял много времени и внимания наблюдательной астрономии, изучая звездное небо, отдельные небесные светила с помощью астрономических наблюдательных инструментов.

До 1700 года все астрономические наблюдения Брюс, как и другие московские «звездозаконники» того времени, проводил в различных, случайно выбиравшихся им местах. Что это были за места и насколько они были удобны для размещения инструментов и ведения наблюдений, пока неизвестно.

В 1699 году Петр поручил Брюсу организовать в Москве уже упоминавшуюся выше «навигацкую школу».

Наиболее удобным помещением для размещения этой школы была признана построенная в 1692–1695 годах в Москве на Земляном валу Сухарева башня.

Так как эта башня возвышалась над землей на 64 метра и к тому же находилась на одном из наиболее высоких мест Москвы, то Брюс нашел, что одновременно с размещением в ней «навигацкой школы» она может быть весьма выгодно использована и для устройства в ней астрономической обсерватории.

В январе 1700 года в этой башне Брюс оборудовал в одном из верхних ее этажей астрономическую обсерваторию.

В. Л. Ченакал утверждает, что Брюс, не имея времени для личного руководства «навигацкой школой», уже в 1701 году передал ее «под смотрение» другим лицам, продолжая работать в ее стенах лишь в астрономической обсерватории. Более того, исследователь считает, что Брюс производил астрономические наблюдения в этой обсерватории почти пятнадцать лет. Позволим себе не согласиться с этими утверждениями, поскольку при создании школы на Сухаревой башне Брюс даже не рассматривался в качестве ее возможного руководителя. Об этом говорят факты, связанные с началом Северной войны и участием в этих событиях в 1700 году генерал-майора Брюса. Для Петра I, несмотря на ученость Якова Вилимовича, последний рассматривался в качестве военного специалиста, инженера и ученого-консультанта. Что же касается астрономической обсерватории на Сухаревой башне, эта обсерватория создавалась Брюсом не для собственной работы, а для обучения специалистов, получавших в школе образование, связанное с деятельностью военно-морского флота. «Навигацкая школа» в большей мере готовила капитанов кораблей, штурманов (навигаторов), для которых познания в области астрономии были необходимы. Поэтому совершенно излишне говорить о работе Брюса в обсерватории на Сухаревой башне. Тем более никаких документальных подтверждений этому нет.

Имеются сведения, что в этой обсерватории, кроме астрономических зрительных труб, Брюсом были размещены измерительные инструменты — секторы и квадранты — для определения времени по звездам Большой и Малой Медведицы. Здесь же был помещен привезенный в Москву из Голландии еще при жизни Алексея Михайловича большой звездный глобус диаметром 2 метра 13 сантиметров, работы наследников известного голландского географа Жуильяма Блеу.

Переписка нашего ученого героя с Петром содержит немало сведений об астрономических работах Брюса.

На письмо Петра, адресованное Брюсу в начале 1699 года и касавшееся вопроса о способах наблюдения солнечных затмений, последний отвечал царю 22 марта того же года: «…когда изволишь потемнение солнца примечать, тогда изволь избрать избу, в которой бы можно окны все закрыть, чтоб свету в ней ничего не было. Такожды надобна трубка зрительная, которую в яблоко деревянное вкрепить, а яблоко и с трубкою вставить надобно в затвор оконечной, таким подобием, чтоб можно трубку на все стороны поворотить, на ту стать, как у астролябиума яблочко медное поворачивается.

Сие изготовивши, надобно чрез ту трубку зрительную округ солнечный на разных бумажках начертить, чтоб в разные времена величество потемнения ведомо было. Так же и диаметр солнушной прочертить надобно, а диаметр для того начертить, когда изволишь начать примечать, тогда изволь нитку провесную пред бумажкою повесить, и надобно так унаравливать, чтоб всегда стень от оной привесной нитки на диаметре солнечном была; наипаче всего как трубку и привесную нитку приправить, изволишь в образце разсмотреть».

29 июля 1699 года Брюс посылает Петру письмо с описанием инструмента для определения высоты Полярной звезды.

«…послал я, — пишет он в этом письме царю, — надеяся, что будет угодно тебе, милостивейшему государю, вещь такую, которая зело надобна человеку, который в езде пребывает, как сыскать полус гогде (или элевацию поли) без всякого вычету и не ведая деклинации солнца и не имея инструментов, кроме циркула и линеала, а как сие сыскать, и тому яе чертеж и описание сделал, како изволишь видеть на бумагах, которыя в сей грамотке положены, и зело мне печально будет, ежели недовольно внятно к вразумлению тебе, государю, написал. Возможно сим подобием не токмо полуденную черту и элевацию поли или деклинацию солнца того дня, також в котором часу та обсервация была сыскать; да для того и написал, что гораздо много линей случиться и трудно будет разбирать…»

20 июля 1704 года в районе Нарвы Петр наблюдал полет болида. Имеются сведения о том, что, находясь в указанное время под Нарвой, наблюдал этот болид также и Брюс, причем его наблюдения, в отличие от петровских, носили уже чисто научный характер.

12 сентября 1706 года царь пишет письмо, в котором обращается к Брюсу с просьбой выслать ему чертеж инструмента для определения высоты Полярной звезды. На это Я. В. Брюс 28 ноября отвечал следующее: «Ваше величество изволите писать ко мне, чтоб учиня чертеж оному инструменту, о котором я доносил, им же возможно возвышение полюса и время в ночи сыскать, и прислать бы к вашему величеству. И я не токмо начертания, но и пространнаго описания не имею оному (понеже ныне никаких почитай книг при себе не имею). Того ради не могу при нынешнем случае ни явственным начертанием, ни ясным описанием вашему величеству услужить. Только ж, колико могу, о том памятно: состоит оный инструмент в трубке зрительной, длиною футов 16 или больши, имеющая в себе два стекла — одно обычайное, другое близко в четверо больши обычайного — и не мню я, чтоб кто на Москве такое стекло, како надлежит, сделать мог. Сверх того, надобно два кольца, подобные английским солнечным часам, чтоб одно в другое вложить и поворотить возможно было, величеством с величайшее стекло. Надлежит оныя два кольца разделить одно в месяцы и числы, а другое на 24 часа, и утвердить в вышеписанной трубке в той точке, где лучи обоих стекол сходятся. А как иную точку сыскивать невозможно вкратце описать, ибо много иных окрестностей из науки зрительной описать надлежит. Також надобно ко оной трубке на градусы разделенный квадрант приделать. Однакож гораздо о сем мысля, вздумал я сделать для таково дела инструмент без трубки зрительной, которым також вышеписанныя дела (хотя не таково, как с трубкою, однакож с довольным тщательством), надеюсь, что сыщутся. И начал я уже оный из дерева делать, только ж не могу онаго к совершенству привести, понеже не имели в долгом времени светлыя ночи, чтоб возможно тот инструмент опробовать, а как в совершенству придет, и я оный к вашему величеству немедленно пришлю. За сим остаюся вашего величества, моего всемилостивейшего государя, покорнейшим и нижайшим рабом Яков Брюс». Насколько глубоко понимал все тонкости описываемого в этих письмах адресат — Петр, — сказать трудно, что же касается их автора, Брюса, то, судя по тому, с какой точностью он описывал в них свои трубки, «штуки» и прочие устройства, предназначавшиеся для выполнения тех или иных астрономических работ, можно безошибочно сказать, что его знания методов и средств наблюдательной астрономии были исключительно высокими.

Все эти отрывочные данные полного представления о характере и объеме выполненных Брюсом астрономических наблюдений, конечно, не дают. Однако по ним уже можно предполагать, что объем его работ был достаточно обширен.

То, что выполнявшиеся Брюсом уже в первые годы его занятий астрономией наблюдения были серьезны и заслуживали большого внимания, подтверждает такой факт.

В 1803 году французский астроном Жозеф Жером Лаланд опубликовал широко известную в свое время «Историю астрономии». Излагая в последней хронику событий в наблюдательной астрономии с древнейших времен до конца XVIII века, он в записи, стоящей под 1700 годом, указал, что в этом году «Брюс производил некоторые наблюдения в Санкт-Петербурге». Какие именно наблюдения Брюса имелись при этом в виду — неизвестно. Однако если бы они не имели научного значения, то вряд ли он стал бы включать их в свою летопись, где им отмечалось лишь то, что действительно представляло интерес для истории астрономии.

В 1713 году, построив «на Литейной стороне» «палаты», Брюс переселился в Санкт-Петербург.

Оказавшись в новой столице, он по-прежнему систематически вел свои астрономические наблюдения. Полного их перечня до нас не дошло, однако имеется ряд фактов, свидетельствующих об этом.

Сохранилось письмо Брюса Петру I от 15 апреля 1716 года, из которого видно, что 9 апреля этого года он наблюдал полет над Петербургом болида, подобного виденному им в 1704 году под Нарвой.

«Еще же какое явление было, — писал он в этом письме царю, — посылаю вашему величеству при сем чертеж».

На приложенном к письму чертеже, представлявшем собой небольшой листок бумаги, была изображена идущая сверху вниз зигзагообразная линия и под ней надпись: «1716 г. Апреля 9 числа в осьмом часу по полудни явилась при Санктпитербурхе на небеси между норда и норд-веста таковая фигура, цветом молнейным и была видна более получаса. Сия фигура произошла из-за облака снизу вверх, почитай таковым же обычаем как метеора 1704 года, которая при Нарвской осаде была».

Исключительно интересная работа Брюса астрономического характера описывается в его письме Петру от 18 июня 1716 года.

«…я в солнце пятна усмотрел, — писал он в этом письме царю, — однакож опасался в таких многодельных временах вашему величеству так малым делом докучать. Токмо ж, памятуя любопытство и особливое тщание вашего величества в вещах, не часто случающихся, дерзнул ныне донести, что оных много в солнце является и возможно оных гораздо внятно трубою зрительною футов в 12 видеть, егда ближайшее стекло к глазу умеренно покоптится, возможно ж оныя и в 4 фута длиною трубкою видите; однакож гораздо мелко. Я надеюся, что ваше величество, конечно, оныя может увидеть, ежели да изволите кому ни есть приказать по вся дни, недели две смотреть дважды или трижды в день, понеже иногда в нем ничего не видеть, когда солнце, поворачивался на оси своей, от вида нашего оные пятна отворотит. А обращается оное на оси своей в 26 ¹/₄ дней. И понеже сие, колико мне известно, уже с 30 лет не видно было, и я от роду своего впервые увидел, того ради не мог удержаться, не донеся о сем вашему величеству».

Это письмо дает основание считать, что занимался Брюс изучением пятен на Солнце.

В. Л. Ченакал считал также, что Я. В. Брюс имел прямое отношение к ежегодным календарям, или месяцесловам, которые начиная с 1713 года появились в Петербурге, а еще раньше в Москве.

Он утверждает, что поскольку ни в Петербурге, ни в Москве других астрономов, кроме Брюса, в указанное время, по-видимому, не имелось, то логично предположить, что именно Брюсом и были определены астрономические координаты городов, сделаны расчеты времени названных астрономических явлений, которые стали даваться с 1714 года петербургским и с 1716 года московским календарями.

Живя в Глинках, Брюс полностью посвятил себя научным занятиям и прежде всего астрономическим наблюдениям. Здание обсерватории в Глинках имело открытые лоджии и было очень удобно для проведения наблюдений.

В перечне астрономических событий 1728 года «История астрономии» Лаланда вторично упоминает имя Брюса, говоря о том, что «Брюс произвел астрономические наблюдения, которые в прошлом поощрялись умершим 28 января 1725 года царем», т. е. Петром I.

По сообщениям В. Л. Ченакала, сохранилось довольно много документов, рассказывающих о работах Якова Вилимовича по конструированию и изготовлению различных инструментов и, главным образом, зрительных труб и зеркальных телескопов. Из этих документов видно, что Брюс не удовлетворялся только лишь приобретением требовавшихся ему для своей обсерватории где-то на стороне, но и изготавливал их сам. Одним из наиболее достоверных источников, подтверждающих последнее, являются письма Брюса Лейтману. В письме, датированном 17 августа 1727 года, имеются такие, например, строки:

«Что касается изготовления катодиоптрических труб, то следует напомнить, что их не так легко делать, как это себе представляли, и неудивительно, что англичане неохотно берутся делать эти трубы. Меж тем, этим летом я велел сделать две подобных трубы, одну из металла, другую из стекла… и наибольшее затруднение состояло в первую очередь в том, что трудно было найти композицию металла, которая имела бы микроскопические скважины и полировалась бы как стекло.

N.B. Белая композиция имеет больше скважин, чем все другие композиции и полировка металла, когда его полируют как стекло, требует немало труда. Однако должен сказать, что металлические дают лучший результат, чем стеклянные, что возможно зависит от двойного отражения стекла».

В отрывках из письма, относящегося к началу 1730-х годов, неизвестному лицу говорится:

«При этом посылаю два маленьких зеркала, из коих меньшее сделано с мышьяком, а другое без мышьяка. Пошлите их, пожалуйста, господину профессору Лейтману и сообщите ему, что я еще прошлым летом сделал катодиоптрическую трубу <…>.

Оба зеркала, изготовленные мною к этой трубе в своем доме, различные. Одно из металла с мышьяком, второе из стекла. Стеклянное многим лучше, так как полировка металла нам удается меньше, нежели полировка стекла <…>.

Малое зеркало я употреблял также металлическое и нашел его лучше стеклянного, однако не столь хорошим, как призмы из горного хрусталя <…>.

Эту трубу, с окуляром в 2 ⁸/₁₀ дюйма, я неоднократно употреблял для рассматривания предметов на горизонте, а также наблюдения Луны. Луна выглядела в ней отчетливо и ясно и был виден весь ее диаметр. Но я не мог провести наблюдения из-за моего нездоровья, которое в темные осенние ночи увеличивается…»

Приведенные отрывки из писем Брюса наглядно показывают, какой глубокий интерес проявлял он к изготовлению для своей обсерватории зрительных труб и зеркальных телескопов.

Особо интересовала его проблема получения высококачественных металлических зеркал к катодиоптрическим, т. е. отражательным, телескопам.

Целый ряд деталей описываемого в отрывках говорит также об исключительно высоких знаниях в области технологии шлифовки и полировки стекла и металла.

Помимо указанных писем, свидетельствующих о высоком мастерстве Брюса в изготовлении зеркал для телескопов, подтверждает последнее и дошедший до нас вещественный памятник его трудов в этой области.

В Государственном Эрмитаже в Санкт-Петербурге доныне хранится металлическое вогнутое зеркало от большого зеркального телескопа со следующей, вырезанной на оборотной его стороне, надписью: «Зделано собственным тщанием графа Якова Вилемовича Брюса 1733 году августа месяца».

Рабочая, т. е. отражательная, сторона этого зеркала выполнена с такой тщательностью, которой мог бы позавидовать любой инструментальщик-оптик не только того времени, но, пожалуй, даже и всего XVIII века.

Перечисленные факты показывают, таким образом, что в лице Брюса русская наука начала XVIII века имела не только превосходного астронома-наблюдателя и строителя первых в стране астрономических обсерваторий, но и выдающегося конструктора и мастера астрономических инструментов.

В 1735 году, после смерти Брюса, его научная коллекция была вывезена в Санкт-Петербург. Среди большого числа книг, карт, чертежей, коллекций минералов и «протчих вещей» в описи этой коллекции значатся предметы, имеющие отношение к брюсовской астрономической обсерватории:

«Глоб (глобус) небесный, Тихобрашевой системы, Билима Блауа диаметрия аршина в полтора…

Два глоба: небесный и земной, диаметру вершков по двенадцати…

Футляр кожаный черный, в нем инструмент большой медный сферический.

Футляр красный, в нем часы солнечные медные универсальные…

Футляр такой же, в нем часы солнечные медные прорезные, с компасом.

Ящик липовый, в нем астролябия медная…

Футляр черный, в нем инструмент медный, которым дальности без вычету вымеривают.

Ящик сосновый трехугольный, в нем меридиан медный…

Футляр черный, в нем нактурнал медный.

Часы малые медные универсальные с привесом.

Часы средние медные универсальные с привесом…

Футляр сосновый, в нем квадрант малый пальмовый.

Футляр черный кожаный, в нем астрономический квадрант с трубкой зрительною, при нем столбик на четырех ножках.

Ящик сосновый, в нем сперископием, смотреть на затмение солнца, с трубкою зрительной.

Футляр дубовый, в нем квадрант морской медный и трубкою зрительной.

Инструмент из пальмова дерева, которым дальности меряют.

Столик сферы Копернической, к нему малой руки глобус.

Астролябия медная — три штуки.

Секстан железный, вокруг покрыт медью, с двумя трубками жестяными…

Чаш медных, которые от свечи свет умножают (вогнутых зеркал к отражательным телескопам) — четыре…

Два глобуса.

Стекло зажигательное медное (вогнутое зеркало) в рамах крашенных черепахою…

Три стекла зажигательные большие, в дереве, на ножках.

Ящик сосновый большой, в нем стекол от зрительных разных труб сто сорок.

Зеркало кругловатое небольшое, в котором кажет большое лицо.

Труба зрительная большая, из дубовых досок, четырнадцати футов; к ней ящик с прибором, в нем к другой трубе стекла: в 20 футов объектив и оглаз, прибор медный.

Труба железная большая зрительная, двадцати футов.

Труба кожаная с медным прибором, десяти футов.

Две трубки зрительныя маленькия.

Три трубки маленькия…

Две трубы: одна жестяная, оклеена ящером, без стекол, другая такая ж, жестяная с стеклами…

Четыре штатива с медными, к ним принадлежащими, фигурами.

Четвероугольная, на которой кладется трубка зрительная дубовая с медным убором.

Столб, которым зрительную трубку подымают. Подъем с железным винтом, и выкрашен красной краскою…

Зрительная трубка Ньютоновой инвенции…»

В упомянутом «ящике сосновом большом» со сто сорока стеклами «от зрительных разных труб», как показывает отдельная их опись, имелись и самых различных размеров объективы и всевозможные, «в оправах и без оправ», окуляры, и призмы, и зеркала, и прочие оптические детали астрономических инструментов.

Приводимые в упомянутой описи размеры почти для всех из этого ящика стекол показывают, что здесь были линзы от 200 до 6 миллиметров в диаметре и от 27 метров до нескольких миллиметров фокусом.

Кроме перечисленных инструментов и стекол, значилось в этой описи также большое число различных «из бука сделанных припасов, надлежащих до простых и зрительных труб».

Вот каким числом астрономических инструментов и отдельных их частей располагал Брюс в период пребывания его обсерватории в Глинках!

Трудно себе даже представить астрономическую обсерваторию начала XVIII века, которая могла бы вместить в себя все это оборудование.

В октябре 1737 года В. Н. Татищев в одном из своих писем в Академию наук писал, что у него имеется «квадрант не очень малой с перспективой (со зрительной трубой)», у которого «все обороты и все движения на бесконечных шурупах», т. е. с червячными винтами, и что этот квадрант был сделан ему «с обрасца графа Брюса».

Подводя итоги сказанному об астрономических занятиях Брюса, уместно уделить несколько слов о том, какой след оставили они в истории русской астрономии.

Выше нами уже рассказывалось о том, что в течение своей жизни Брюс написал ряд астрономических сочинений и участвовал в составлении астрономической части календарей. Сыгравшие большую роль для русской науки начала XVIII века все эти остающиеся, к сожалению, до сих пор не изученными сочинения и календари были в значительной мере обязаны своим появлением тем материалам, которые Брюсу удалось собрать при своих астрономических наблюдениях.

Большую роль сыграли для дальнейшего развития наблюдательной астрономии в нашей стране также и обсерватории Брюса.

Выше уже рассказывалось о том, какую большую службу сослужила Сухаревская обсерватория Брюса при подготовке первых русских военно-морских офицеров в петровской «навигацкой школе». Заметный след оставили обсерватории Брюса в строительстве астрономических обсерваторий и в последующее время.

Документально известно, например, что, получив в 1735 году перечисленное выше оборудование обсерваторий Брюса, Академия наук еще в течение долгого времени после этого пользовалась им для укомплектования инструментария своей астрономической обсерватории.

Сохранился, например, «репорт» руководившего с 1726 по 1747 год обсерваторией Академии наук астронома Жозефа Никола Делиля, датированный апрелем 1746 года, в котором он, касаясь обеспеченности вверенной ему обсерватории нужными инструментами, писал: «…Что ж касается до прочих маленьких инструментов, которых еще на обсерватории недостает, то понеже Академия Наук получила… многие инструменты из пожитков покойного фельдмаршала Брюса, для того не потребно будет из других земель более выписывать».

Уже один этот документ наглядно показывает, какую ценность для Академии наук составило собрание астрономических инструментов Брюса.

Если к этому добавить, что часть этого оборудования поступила в Физический кабинет Академии наук и в течение длительного времени служила там хорошим пособием для обучения академических студентов практической оптике, то значение указанных обсерваторий Брюса для дальнейшего развития русской науки станет еще более очевидным.

В. Л. Ченакал подмечает также одну довольно любопытную деталь: живя в Глинках, Брюс очень часто навещал Москву, был тесно связан с целым рядом московских государственных учреждений и находящимися в это время в Москве учеными.