Обозначая даты то числами, то церковными праздниками, Коперник не оставлял попыток в одиночку определить истинную продолжительность года. В своих замечаниях касательно проблемы юлианского календаря, отправленных Латеранскому собору, он наверняка сожалел о том, что астрономы не знали точную длину года. С календарной реформой или без нее, Копернику требовалось установить этот фундаментальный параметр. Продолжительность года была связана с орбитой Земли вокруг Солнца (или, как считали другие астрономы, орбитой Солнца вокруг Земли) и была важна почти для любого исчисления в гелиоцентрической или какой-либо другой теории движения планет.
«Петрус, пастух в Томасдорфе, вступил во владение двумя наделами, которые пустуют, потому что Ганс сбежал».
Коперник смастерил специальное устройство для измерения продолжительности года в открытой ложе на южной стороне замка Ольштын, рядом со своими покоями. Положив белую штукатурку на красные кирпичи, он нарисовал на выровненной поверхности сетку солнечных часов. Линии и цифры, скорее всего, были синими и красными, но на выцветшем фрагменте циферблата, до сих пор висящем на стене замка, остался лишь намек на цвет. Под ним, на столе или на полу, он установил зеркало (или, возможно, он использовал чашу с красным вином), которое отбрасывало отражение солнца на циферблат, где он отмечал меняющуюся с сезонами высоту Солнца.
«Якоб из Йомендорфа вступил во владение двумя наделами. Их ему продал с моего разрешения Маркус Кычол, который очень стар».
Солнце достигает своей высшей точки во время летнего солнцестояния, которое приходится на самый долгий день в году, а год может измеряться промежутками времени между одним летним солнцестоянием и следующим[5]. Можно также измерить временной отрезок между точкой весеннего равноденствия одного года (когда Солнце пересекает экватор в начале весны, деля день на равные части — светлую и темную) и следующего. Зафиксировать равноденствие Копернику оказалось проще, чем солнцестояние, потому что положение Солнца более явно меняется день ото дня в период приближения равных дня и ночи, чем вблизи самого долгого дня в году. Тем не менее точно определить момент равноденствия непросто даже самому прилежному наблюдателю. В некоторые годы это попросту невозможно, если этот момент выпадает на ночь или сумерки.
Коперник обошел эти естественные препятствия, проведя серию полуденных наблюдений в течение нескольких дней перед и после ожидаемого события, а затем интерполировал время. Его вычисления дали ему продолжительность года с точностью до минут и секунд, а ведь в ту эпоху еще даже не изобрели настолько точных часов. Он повторял этот процесс каждый год, накапливая данные, чтобы повысить точность. Кроме того, он учел некоторые результаты Птолемея, чтобы еще больше расширить исходные данные, и заимствовал у него метод вычисления дат по годам царствования древних правителей. Так, Коперник вспоминает, что наблюдал осеннее равноденствие во Фрауэнбурге «в 1515 году от рождества Христова на восемнадцатый день перед календами[6] октября; согласно египетскому календарю, это был 1840 год после смерти Александра в шестой день месяца фаофи[7], через полчаса после восхода». Несмотря на витиеватые формулировки, египетский календарь нравился современникам Коперника из-за его последовательности и логичности: список царей тянулся аж до VIII века до н. э., и каждый год состоял из двенадцати идентичных месяцев по тридцать дней с дополнительными пятью днями, добавлявшимися в конце года (без всяких високосных годов). Перевод любой даты XVI века на египетский стиль позволял легко вычислить, сколько времени прошло с момента того или иного подобного наблюдения Птолемея.
«Якоб владел двумя наделами и продал их с моего разрешения Лоренцу — брату надсмотрщика».