Великое детище Улугбека

Более полутысячи лет назад вблизи Самарканда, на одном из холмов возвышенности Кухак стояла астрономическая обсерватория Улугбека. Это была одна из крупнейших обсерваторий мира в Средние века. В те времена в астрономии еще не было оптических приборов, наблюдения велись невооруженным глазом. Однако нас до сих пор поражает, с какой точностью проводились работы в обсерватории Улугбека.

Например, была вычислена длина звездного года: 365 дней 6 часов 10 минут 8 секунд. А по современным точнейшим данным - это 365 дней 6 часов 9 минут 9,6 секунды, то есть ошибка составляет менее одной минуты.

До наших дней дошли «Новые Гурагановы астрономические таблицы» - «Зидж». В них содержатся и теоретические основы астрономии, и каталог координат 1018 звезд. Над составлением «Зиджа» Улугбек работал вместе с группой самаркандских ученых много лет. По точности эти таблицы оставались непревзойденными на протяжении полутора столетий. Ими пользовались все крупнейшие астрономы мира. Но со временем обсерватория Мирзо Улугбека пришла в упадок, и в течение столетий никто даже не мог точно указать место, где она стояла.

Устремлённый к звездам

Создатель обсерватории Мухаммад Тарагай Улугбек, внук великого Амира Темура, родился в 1394 году, за 11 лет до смерти своего деда. Учителями царевича были писатель и философ Ариф Азари и крупный математик Казизаде Руми, который впоследствии много сделал для обсерватории. Улугбек с детства проявлял большие способности и интерес к математике. На него произвели большое впечатление поездки вместе с Темуром в Султанию, в Мераг и посещение там Марагинской обсерватории, сооруженной азербайджанским ученым Насир ад-Дином ат-Туси (1201-1274 годы). До середины XIV века эта обсерватория являлась крупнейшей. Возможно, именно там у Мирзо Улугбека появился интерес к астрономии.

Став правителем Самарканда, Улугбек приступил к осуществлению своей давней мечты - созданию обсерватории. Главным своим консультантом в этом большом деле он называет Руми. «При помощи и содействии учителя, - пишет Мирзо Улугбек, - великого ученого, несущего знамя науки, указывающего пути истины и исследования, Казизаде Руми приступили к созданию обсерватории».

Обсерватория-постройка особого рода, и тут главная роль принадлежала не архитектору, а ученым, определявшим размещение и размеры встроенных в здание инструментов, то есть Улугбеку и Руми. Надо сказать, что принятые ими решения были смелыми и оригинальными.

Строительство заняло около трех лет. К осени 1420 года (по другим данным к 1428-1429 годам) здание обсерватории было готово. Началась установка и выверка приборов. Этим по просьбе Мирзо Улугбека занимался астроном и блестящий математик из Кашана (Иран) Гиясаддин Джамшид аль-Каши (1380-1429 годы).

Научная программа обсерватории была рассчитана, как минимум, на 30 лет, то есть на период обращения Сатурна вокруг Солнца. Государственные дела не позволяли Мирзо Улугбеку постоянно входить во все тонкости работы обсерватории. Но то, что астрономия не была для него мимолетной прихотью, доказано всей его жизнью. Он постоянно опекал свое детище, был вдохновителем и научным руководителем всех основных работ.

Сохранившаяся часть мраморного стенного квадранта обсерватории Улугбека дает представление, что это было за сооружение. Он представлял собой гигантский инструмент, радиусом 40,2 метра, на нем производились измерения координат Солнца, Луны, планет при прохождении их через меридиан. Первые десять лет существования обсерватории ею руководил Джамшид Каши. После его смерти этот пост занял семидесятилетний Казизаде Руми. Но через шесть лет Руми тоже умер. Для обсерватории наступило критическое время. Улугбек даже думал прекратить наблюдения и издать таблицы в незаконченном виде, но молодой астроном-самаркандец Али Кушчи (1403-1474) сумел наладить работу и убедил Мирзо Улугбека продолжить наблюдения.

Иногда пишут о том, что после гибели Улугбека в 1449 году обсерватория прекратила существование, а здание ее было разрушено религиозными фанатиками. Исследования последних лет показали, что это не так. После Улугбека обсерватория еще продолжала работать 20 лет. Только в 1469 году, после убийства правителя Самарканда Абу Саида, положение ученых настолько ухудшилось, что Али Кушчи с учениками вынужден был покинуть обсерваторию и переехать в Герат, где первым министром государства был великий узбекский поэт Алишер Навои. Вскоре самаркандского астронома пригласили в Стамбул. Там он закончил и издал труды обсерватории.

Астрономические таблицы, составленные в обсерватории Улугбека, пользовались заслуженной славой на Востоке и очень долго оставались непревзойденными по точности. В Европе они были впервые изданы в 1650 году. Опустевшее здание обсерватории стояло еще много лет и лишь в начале XVI века было разобрано на кирпичи.

Обсерватория

Остатки разрушенной обсерватории были обнаружены погребенными в отложениях лессового кургана. Нашел их в 1908 году самаркандский археолог Василий Вяткин. Окончательно памятник раскопал В. А. Шишкин в 1948 году.

Были обнаружены фундамент круглого здания диаметром 46,4 метра и следы внутренних стен. Но самое главное, что нашли археологи, - специальную шахту, уходящую на глубину 11 метров, и в ней хорошо сохранившуюся часть гигантского астрономического инструмента - стенного квадранта. Прибор точно ориентирован по меридиану. Рядом с каменными ступенями - две дуги из полированного мрамора. Точность кривизны дуги поразительная.

По мрамору вырезаны деления на градусы и угловые минуты. Ученых удивила конструкция здания. Обычно обсерватории создавались (да и сейчас создаются) в виде комплекса сооружений и инструментов, предназначенных для тех или иных наблюдений. В восточных обсерваториях того времени основными стационарными приборами были: меридианный инструмент, азимутальный круг и большие солнечные часы. Это уже три сооружения. Самаркандская же обсерватория вся помещалась в одном круглом здании. Почему?

Мы имеем наиболее полное представление о том, каким был меридианный инструмент обсерватории Улугбека - ее стенной квадрант. Дуга квадранта имела радиус 40,2 метра, смотрела на юг и располагалась точно в плоскости меридиана. Приборы такого рода служили для определения высоты небесных тел над горизонтом в момент их прохождения через меридиан или для измерения угловых расстояний между светилами. Высота над горизонтом или склонение светила определялись их визированием (наводка инструмента на какую-то точку) через глазной и предметный диоптры. Диоптры - это приспособления для визирования в виде двух пластин с вырезами. Предметный диоптр располагался точно на юге, в стене, на высоте около 30 метров над землей.

Вероятнее всего, это было что-то вроде горизонтальной перекладины, помещенной в узком окне. Глазной диоптр, как можно судить по сохранившимся описаниям астрономических приборов того времени, помещался на тележке, катившейся по дугам. Заглубленная лестница, идущая рядом, позволяла наблюдателю подниматься или опускаться вслед за тележкой и смотреть вдоль щели квадранта через отверстие в тележке. Последнюю передвигали так, чтобы светило оказалось на уровне предметного диоптра, и отмечали наблюдаемую точку по шкале. Огромные размеры шкалы позволяли добиться высокой точности отсчета. Расстояние между градусными делениями составляло почти 700 мм, между угловыми минутами - 11 мм, деления в десять угловых секунд - почти 2 мм. Тележка уравновешивалась системой блоков и противовесом. Весьма вероятно, что на дуге располагалось несколько тележек. Это позволяло вести параллельные наблюдения за двумя-тремя светилами.

Таким был главный инструмент обсерватории, размещавшийся в здании. Первая попытка реконструировать здание обсерватории Улугбека была сделана в 1944 году архитектором Б. Н. Засыпкиным. Сначала он решил, что квадрант находился в длинном прямоугольном строении, немного выступавшем из круглого цоколя. А по бокам примыкали крылья меньшей высоты, они вписывались в круг. После новых раскопок и исследований, проведенных в 1948 году, архитектор предложил иную реконструкцию. Теперь это было здание в форме барабана с плоской крышей. В ее середине помещался вращающийся квадрант сравнительно небольшого размера. Здание, в соответствии с упоминаниями в старых рукописях, Б. Н. Засыпкин разделил на три этажа. Эту реконструкцию позднее уточнил и развил В. А. Нильсен.

Интересна одна из последних реконструкций (1981 год), выполненная М. С. Булатовым. Он - доктор наук, знаток среднеазиатской архитектуры и к тому же сам архитектор-практик. В основу своей реконструкции Булатов положил предложения Засыпкина и Нильсена, но сумел по-новому осмыслить функциональную схему здания. Глубокое знание архитектурного стиля эпохи и строгих правил, которыми пользовались при строительстве зодчие средневекового Самарканда, помогло Булатову выполнить реконструкцию с высокой степенью достоверности.

Он рассуждал примерно так: отдельно взятый квадрант мог использоваться для уточнения основных постоянных астрономических величин - наклона эклиптики, продолжительности года, моментов солнцестояний. Если бы обсерватория предназначалась, в основном, для таких наблюдений, то других крупных приборов Улугбеку и не потребовалось бы. Не было бы тогда смысла и в огромном круглом здании - прямоугольное строение гораздо меньшего объема, наподобие предложенного в первой реконструкции Засыпкина, вполне защитило бы шкалу квадранта от непогоды. Но, как известно, программа работ обсерватории была гораздо шире…

Окончание следует.

С некоторыми поправками печатается по статье инженера-конструктора, популяризатора науки, писателя Сергея Житомирского «Самаркандская обсерватория – великое детище Улугбека».