Την ίδια περίοδο με τον Κοπέρνικο έζησε κι ένας από τους σημαντικότερους παρατηρησιακούς αστρονόμους της Αναγέννησα, ο Τύχο Μπράχε (1546-1601), του οποίου οι παρατηρήσεις έμειναν στα χέρια του νεαρού βοηθού του Γιόχαν Κέπλερ. Ήταν αυτός που πρώτος κατέγραψε ένα σούπερνόβα ενώ μεταξύ των άλλων εισήγαγε πρώτος και μια μέθοδο για τη μέτρηση των αποστάσεων των άστρων, που ονομάζεται αστρική παράλλαξη.
Ο Tycho Brahe ήταν ένας Δανός αριστοκράτης και παρατηρητής του ουρανού που, χάρη στην οικονομική υποστήριξη του βασιλιά Φρειδερίκου του B’ έχτισε ένα καταπληκτικό αστεροσκοπείο στη νησίδα Βεν της Βαλτικής θάλασσας. O Tycho διαπίστωσε ότι οι πλανήτες δεν ακολουθούσαν τις τροχιές που είχε καθορίσει ο Κοπέρνικος και αποφάσισε να αφιερώσει τη ζωή του στη συστηματική παρατήρηση και καταγραφή των θέσεων των αστέρων και των πλανητών.
Όσο μπορούσε να θυμηθεί τον εαυτό του ο Tycho Brahe λάτρευε να παρατηρεί τα άστρα. Παρακολουθώντας τα νύχτες ατελείωτες, τη μία πίσω από την άλλη, αντιλήφθηκε κάποιες κανονικότητες στην κίνηση τους. Πρέπει να υπάρχει ένας τρόπος να κατανοήσω την κίνηση των άστρων, σκέφτηκε· και κάποιος τρόπος για να μετρήσω πόσο μακριά βρίσκονται. Περισσότερο από καθετί άλλο, ο Tycho ποθούσε να μελετήσει τους ουρανούς.
Το 1546, τη χρονιά που γεννήθηκε στη Σουηδία ο Τύχο Μπράχε, πολύ λίγα ήταν γνωστά για την αστρονομία. Οι άνθρωποι εξακολουθούσαν να πιστεύουν πως το σύμπαν το κυβερνούσαν οι νόμοι του Αριστοτέλη, του περίφημου αρχαίου έλληνα φιλοσόφου. O Αριστοτέλης είχε δεχτεί ότι η Γη αποτελούσε το κέντρο του σύμπαντος· είχε επίσης ισχυριστεί ότι το γίγνεσθαι δεν αγγίζει τα ουράνια, που έτσι παραμένουν εσαεί αμετάβλητα. O Τύχο επέπρωτο να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι κατανοούσαν το σύμπαν.
Ο Τύχο από μικρός ενθουσιαζόταν με τα άστρα. Στα δεκαπέντε του, εγκατέλειψε το σπίτι του προστάτη θείου του για να φοιτήσει στο πανεπιστήμιο. Ανακοίνωσε στο θείο του ότι σκόπευε να σπουδάσει αστρονομία. «Και τι είναι αυτή η αστρονομία;» ρώτησε ο θείος. «Ανόητο αγνάντεμα των άστρων; Για σοβαρέψου σε παρακαλώ. Εσύ είσαι ευγενής. Χρειάζεσαι ένα αληθινό επάγγελμα. Πρέπει να ασχοληθείς με τα νομικά και τη διοίκηση του κράτους. Έχω ήδη λάβει την απόφαση: θα σπουδάσεις νομικά στη Λειψία».
O Τύχο απογοητεύθηκε βαθιά. Δεν είχε σκοπό να αναλώσει τη ζωή του σκυμμένος πάνω από πληκτικά, σκονισμένα νομικά βιβλία. To πάθος του ήταν τα ουράνια σώματα. Ήξερε, όμως, ότι το να διαφωνήσει ανοιχτά με τις βουλές του θείου του δεν θα οδηγούσε πουθενά. Έτσι, λίγο μετά την άφιξη του στο πανεπιστήμιο, αγόρασε κρυφά βιβλία αστρονομίας και βάλθηκε να τα μελετά, περιφρονώντας τελείως τα νομικά. Λίγο προτού αναχωρήσει από τη Δανία, ο Τύχο είχε την ευτυχία να παρακολουθήσει μια μερική έκλειψη Ηλίου. Όταν έφτασε σε ηλικία δεκαεννέα ετών, ο θείος του πέθανε. Έτσι, ο Τύχο ήταν πλέον ελεύθερος να αφοσιωθεί στη σπουδή της αστρονομίας χωρίς να κρύβεται.
Ως νεαρός, ο Τύχο είχε εκρηκτικό ταμπεραμέντο. Κάποτε ενεπλάκη σε διαμάχη με έναν άλλο δανό ευγενή, η οποία κατέληξε σε μονομαχία. Αγωνίστηκαν μεταξύ τους με σπάθες. Ευτυχώς, επέζησαν και οι δύο. O Τύχο, όμως, έχασε ένα μέρος από τη μύτη του. Παράγγειλε να του φτιάξουν μια τεχνητή μύτη από χρυσό και ασήμι, που τη φορούσε σε όλη την υπόλοιπη ζωή του. Στον τομέα της αστρονομίας, ο Τύχο έθεσε ως πρώτο του στόχο να βελτιώσει τα πενιχρά τότε διαθέσιμα όργανα για την παρατήρηση των άστρων. H μεγαλύτερη του ανακάλυψη ονομαζόταν κρικωτή σφαίρα. Είχε ένα δακτύλιο διαμέτρου εννέα ποδών (2,7 μέτρων) και χρησίμευε για τον ακριβή εντοπισμό των άστρων.
Την ανέφελη νύχτα της 11ης Νοεμβρίου 1572, ο Tycho παρατήρησε ένα νέο άστρο να φωτοβολεί στον αστερισμό της Κασσιόπειας. Σταδιακά έγινε πιο λαμπρό και από την Αφροδίτη και για 16 μήνες ήταν ορατό με γυμνό μάτι ακόμα και την ημέρα. Παρακολούθησε τις αλλαγές στο χρώμα και τη λαμπρότητα του επί δεκαπέντε συνεχόμενους μήνες και δημοσίευσε τα συμπεράσματα του στο βιβλίο του Προγυμνάσματα. Αυτή η «νόβα» δεν ήταν στην πραγματικότητα ένα νέο άστρο. Ήταν ένας αστέρας που προϋπήρχε και που εξερράγη αυξάνοντας τρομακτικά τη λαμπρότητα του.
Ο Δανός αστρονόμος έδειξε ότι, σε αντίθεση με τη Σελήνη και τους πλανήτες, η θέση του φωτός δεν μετακινούνταν σε σχέση με τα άστρα. Αυτό σήμαινε ότι βρισκόταν πολύ μακρύτερα από ό,τι το φεγγάρι. Η διαπίστωση αυτή φαινόταν να καταρρίπτει το μοντέλο που επικρατούσε το Μεσαίωνα, σύμφωνα με το οποίο η σφαίρα των άστρων, πέρα από το φεγγάρι, ήταν τέλεια και αναλλοίωτη. Το ιστορικό αυτό γεγονός οδήγησε τελικά τον Μπράχε στην απόφασή του να αφοσιωθεί στη μελέτη των άστρων, σε μια καριέρα που βοήθησε να τεθεί η βάση της σύγχρονης Αστρονομίας.
Έτσι, το νέο αυτό αντικείμενο έγινε η αιτία για να σκεφθούν οι άνθρωποι ότι το Σύμπαν εξελίσσεται.
Το λείψανο της σουπερνόβας του Τύχο Μπράχε. Η εικόνα συνδυάζει δεδομένα στο υπέρυθρο και ακτίνων-Χ τμήμα του φάσματος
Σήμερα γνωρίζουμε ότι είχε δει ένα σουπερνόβα, έναν μεταβλητό αστέρα ο οποίος αυξάνει απότομα τη φωτεινότητα του προτού σκοτεινιάσει για πάντα. Αυτή η ανακάλυψη επέτρεψε στον Τύχο να πραγματοποιήσει δύο καίριας σημασίας επιτεύγματα. Κατά πρώτον, απέδειξε ότι στα ουράνια συντελούνται πράγματι μεταβολές, σε αντίθεση με ό,τι πρέσβευε το αριστοτελικό δόγμα. Κατά δεύτερον, με τις μετρήσεις που διεξήγαγε κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το καινούργιο άστρο απείχε από τη Γη όσο και τα υπόλοιπα.
Στα είκοσι επτά του, ο Τύχο θεωρούνταν ο δεινότερος αστρονόμος σε ολόκληρη την Ευρώπη. O βασιλιάς της Δανίας τού παραχώρησε τη νήσο Βεν και του έχτισε εκεί ένα κάστρο, που εκείνος το μετέτρεψε στο μεγαλύτερο αστεροσκοπείο παγκοσμίως. O Τύχο ονόμασε το αστεροσκοπείο του Ουράνιμποργκ, που σημαίνει «κάστρο των ουρανών».
O Τύχο εισήγαγε πρώτος και μια μέθοδο για τη μέτρηση των αποστάσεων των άστρων που ονομάζεται αστρική παράλλαξη. Πρόσεξε ότι ένα κοντινό άστρο που παρατηρείται από αντιδιαμετρικά σημεία της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο φαίνεται να αλλάζει θέση (δείτε το παρακάτω σχήμα). Av κανείς υπολογίσει με τη βοήθεια ενός μαθηματικού τύπου την παράλλαξη, δηλαδή τη γωνία υπό την οποία φαίνεται η τροχιά της Γης από το άστρο, τότε είναι δυνατόν να προσδιορίσει την απόσταση του άστρου από τη Γη.
O Τύχο εξαναγκάστηκε να εγκαταλείψει το Ουράνιμποργκ όταν πέθανε ο βασιλιάς που τον υποστήριζε. Μετακινήθηκε στην Πράγα, όπου κατέλαβε τη θέση του αυτοκρατορικού μαθηματικού στην υπηρεσία του αυτοκράτορα Ροδόλφου B’.
Ένα σχέδιο που έκανε ο Μπράχε για το ηλιακό σύστημα
Η παρατήρηση του μεγάλου κομήτη του 1577 ήταν ακόμα πιο συναρπαστική. Ο Tychc προσπάθησε να μετρήσει την απόσταση του από τη Γη μελετώντας τη θέση του ως προς απομακρυσμένους αστέρες, όπως αυτή παρατηρήθηκε από διάφορους αστρονόμους ανά την Ευρώπη. Καθώς δεν παρατηρήθηκε καμιά «παράλλαξη» ο Tycho συμπέρανε πως ο κομήτης βρισκόταν πιο μακριά από τη Σελήνη. Ο Αριστοτέλης θεωρούσε τους κομήτες ως μετεωρολογικά αντικείμενα που κινούνται ακριβώς πάνω από τα σύννεφα. Ο Tycho απέδειξε ότι οι κομήτες κινούνται ανάμεσα στους πλανήτες. Η μεταβλητή λαμπρότητα και μορφή του μεγάλου κομήτη τον οδήγησε στο συμπέρασμα ότι η τροχιά του ήταν ελλειπτική κάτι που σήμαινε ότι θα έπρεπε να έχει διαπεράσει τις κρυστάλλινες σφαίρες που υποτίθεται ότι έφεραν τα ουράνια σώματα. Ο Tycho ισχυρίστηκε ότι αυτές οι σφαίρες δεν υπάρχουν και ότι οι πλανήτες μετακινούνται στο στερέωμα χωρίς κανένα στήριγμα.
Η εμμονή του Tycho να σχεδιάσει ένα μεγάλο, σταθερό και αξιοσημείωτα ακριβές όργανο παρατήρησης δια γυμνού οφθαλμού μετασχημάτισε την αντίληψη για τις αστρονομικές παρατηρήσεις. Επίσης, υπερηφανευόταν αδικαιολόγητα ότι ήταν και κοσμολόγος. To «τυχωνικό» του σύστημα ήταν ένα ελλιπές συντηρητικό σύστημα που ακροβατούσε ανάμεσα στο πτολεμαϊκό και το κοπερνίκειο: η Γη ακινητοποιήθηκε και πάλι, με τον Ήλιο και τη Σελήνη να περιφέρονται γύρω της ως δορυφόροι και τους υπόλοιπους πλανήτες να περιφέρονται ως δορυφόροι του Ήλιου.
O Τύχο είχε πλέον γεράσει, και χρειαζόταν τη συνδρομή κάποιου νεότερου για να συνεχίσει το έργο της ζωής του. Γνώρισε τον Johannes Kepler, ο οποίος έγινε βοηθός και κληρονόμος του. Η συνεργασία τους δεν ήταν πολύ καλή αφού ο Μπράχε εμφανώς δεν εμπιστευόταν τον Κέπλερ, επειδή φοβόταν ότι ο λαμπρός νεαρός βοηθός του μπορούσε να επισκιάσει την φήμη του και να τον υποκαταστήσει στην θέση του πρώτου αστρονόμου των ημερών του.
Για τον λόγο αυτό άφησε τον Κέπλερ να δει μόνο μέρος από τα ογκώδη δεδομένα που είχε συλλέξει. Μάλιστα του έδωσε σαν εργασία την μελέτη των δεδομένων του πλανήτη Άρη ο οποίος παρουσίαζε ενοχλητικές για αυτόν ιδιομορφίες.
Ο Κέπλερ πίστευε αρχικά στο σύστημα που Κοπέρνικου, ότι δηλαδή το κέντρο της κίνησης των πλανητών ήταν ο Ήλιος και ότι οι πλανήτες κινούνται γύρω από αυτόν σε κυκλικές τροχιές. Μετά το θάνατο του Τύχο, το 1601, ο Κέπλερ βρέθηκε στην πολύ ευχάριστη θέση να μπορεί να επεξεργαστεί τις παρατηρήσεις για την τροχιά του Άρη του εκλιπόντος, οι οποίες του επέτρεψαν να διατυπώσει τους γνωστούς νόμους του για την κίνηση των πλανητών.
Από μεγάλη ειρωνεία της τύχης του Μπράχε, τα δεδομένα της κίνησης του ʼρη που έδωσε στον Κέπλερ ήταν αυτά που τον οδήγησαν στη δόξα τον Κέπλερ, αφού ο Άρης εμφάνιζε και την πιο ελλειπτική τροχιά από τους άλλους πέντε γνωστούς πλανήτες της εποχής εκείνης.
Στον επιστήμονα – παρατηρητή οφείλονται πολλές αξιόλογες βελτιώσεις στις θεωρίες περί Σελήνης, ήταν μάλιστα ο πρώτος που μελέτησε τη διάθλαση και που συνέταξε κατάλογο από 777 αστέρες
Όπως και να έχει, η αγάπη του Τύχο για τα άστρα και οι προσεκτικές παρατηρήσεις του υπήρξαν αυτές που έθεσαν τις βάσεις για πολλές από τις ιστορικές ανακαλύψεις τις οποίες πραγματοποίησαν οι μεταγενέστεροι αστρονόμοι. Έχει λεχθεί ότι η κάθε γενιά καταφέρνει να δει λίγο μακρύτερα μέσα στο άγνωστο, μόνο και μόνο επειδή πατά στους ώμους της προηγούμενης. Αλλά και σήμερα υπάρχουν πολλοί επιστήμονες που πατούν στους ώμους του Τύχο.
