Johannes Kepler (rojen 27. decembra 1571 - smrt 15. novembra 1630) - veliki nemški astronom in matematik, je bil odkritelj zakonov gibanja planetov osončja.
Johannes Kepler je bil eden od ustvarjalcev moderne astronomije. Odkril je tri glavne gibe planetov glede na Sonce, izumil je optični sistem, ki se uporablja predvsem v sodobnih refraktorjih, pripravil je ustvarjanje diferencialnega, integralnega in variacijskega računa v matematiki.
Zgodnja leta. Usposabljanje
Johannes Kepler se je rodil leta 1571 v Weilder Stadtu v južni Nemčiji revni protestantski družini. Po končanem študiju v samostanski šoli leta 1589 je vstopil v bogoslovno semenišče na akademiji v Tübingenu. V tistih letih se je seznanil s heliocentričnim sistemom N. Kopernika in takoj postal njegov trden podpornik. Kepler se je kot otrok razvil zanimanje za astronomijo, ko je njegova mati leta 1577 pokazala navdušljivemu otroku svetel komet, pozneje pa lunin mrk, ki se je zgodil leta 1580.
Kepler se je rodil zelo šibek otrok. Pri štirih letih je zbolel za okužbo in skoraj umrl. Imel je težave z jetri in želodcem, pogosto pa je imel tudi glavobol. Poleg tega je imel prirojene okvare vida - hudo kratkovidnost in okvaro, pri kateri se zdi, da je en predmet večkratnik (gledal na Luno, Kepler je videl več Lune). Bolezni so mu sledile vse življenje. Še toliko vredne spoštovanja sta njegova pogum in trdnost, zahvaljujoč kateri mu je uspelo doseči neverjetne znanstvene uspehe in postati eden od ustvarjalcev moderne astronomije in fizike.
1591 - Kepler vstopi na univerzo v Tübingenu - najprej na Filozofski fakulteti, ki je nato vključevala matematiko in astronomijo, nato se je preselila na teološko fakulteto. Po končani akademiji leta 1593 Keplerju, obtoženemu svobodne misli, ni bilo dovoljeno nadaljevati teološke kariere in je dobil položaj šolskega učitelja matematike.
Sprva je Kepler načrtoval, da bi postal protestantski duhovnik, vendar so ga zaradi izjemnih matematičnih sposobnosti leta 1594 povabili na predavanje iz matematike na univerzo v Gradcu.
Promocijski video:
Znanstvena dejavnost
Kepler je bil v Gradcu 6 let. Tam je leta 1596 izšla njegova prva knjiga Skrivnost sveta. V njem je Kepler poskušal najti skrivno harmonijo Vesolja, za katero je primerjal orbite 5 planetov, ki so bili znani v tistem času (posebej je označil Zemljino sfero), različna "platonska telesa" (navadni poliedri). Orbino Saturna je predstavil kot krog (še ni elipsa) na površini krogle, opisano okoli kocke. Po vrsti je bila v kocko vpisana krogla, ki naj bi predstavljala orbito Jupitra. V tej kroglici je bil vpisan tetraeder, opisan okoli krogle, ki predstavlja orbito Marsa itd.
To delo je po nadaljnjih Keplerjevih odkritjih izgubilo svoj prvotni pomen (pa čeprav samo zato, ker orbite planetov niso bile krožne); Kljub temu je Kepler verjel v prisotnost skrite matematične harmonije Vesolja do konca svojih dni in leta 1621 je ponovno izdal "Skrivnost sveta", ki je vanjo naredila številne spremembe in dopolnitve.
1597 Kepler se poroči z vdovo Barbaro Müller von Mulek. Njihova prva dva otroka sta umrla v povojih, žena pa je zbolela za epilepsijo. Poleg tega se je v katoliškem Gradcu začelo preganjanje protestantov. Kepler, uvrščen na seznam izgnanih "heretikov", je bil prisiljen zapustiti mesto.
Keplerjeva skodelica: model sončnega sistema petih platonskih trdnih snovi.
Kepler v Pragi. Dediščina
1600 - odšel je v Prago k znanemu astronomu Tycho Brahe, po čigar smrti je prejel gradivo svojih več let in številnih opazovanj. Kepler je napisal veliko znanstvenih člankov in člankov. 1601 - po smrti Brahe je Kepler postal njegov naslednik na položaju, po sodnih sporovh z družino pa je Brahe lahko podedoval rezultate astronomskih opazovanj. Kot odličen opazovalec je Tycho Brahe dolga leta sestavil obsežno delo o opazovanju planetov in sto zvezd, natančnost njegovih meritev pa je bila bistveno večja kot pri vseh njegovih predhodnikih.
Konec 16. stoletja v astronomiji je še vedno potekal boj med geocentričnim sistemom Ptolomeja (ko je središče vesolja Zemlja) in heliocentričnim sistemom Kopernika (v katerem je sonce v središču vesolja). V Kopernikovem modelu se planeti enakomerno gibljejo v krožnih orbitah, kar ni bilo v skladu z navidezno neenakomernostjo gibanja planetov. Čeprav so bile astronomske tabele Kopernika sprva bolj natančne od ptolemejskih tabel, so se kmalu bistveno oddaljile od opazovanj, kar je navdušil in ohladilo navdušene Kopernike.
Mehanika in fizika
Keplerjevo najpomembnejše delo je njegovo delo "Nova astronomija" (1609), ki je bilo posvečeno preučevanju gibanja Marsa po Brahejevih opazovanjih in vsebuje prva dva zakona privlačnosti planetov. Na podlagi koperniškega sistema je Kepler skozi nekaj let natančno preučil Brahejeve podatke in na podlagi natančne analize prišel do zaključka, da Marsova pot ni krog, ampak elipsa, v enem od žarišč, kjer se nahaja Sonce - položaj, ki je danes znan kot Keplerjev prvi zakon.
Nadaljnja analiza je pripeljala do drugega zakona: polmer vektorja, ki povezuje planet in Sonce, hkrati opisuje enaka območja. To je pomenilo, da dlje kot je planet od Sonca, počasneje se premika.
Pri iskanju orbitov je moral Kepler uporabiti metodo ujemanja. Izračunal je in izračunaval, vendar pri opažanjih ni bilo naključij. Najprej je bil oval zavržen - krivulja, sestavljena iz štirih krožnih lokov. Znanstvenik se je približno eno leto potegoval za "ovoidno" - figuro v obliki jajčeca. Na koncu je prišel do zaključka: resnica leži med krogom in ovalom, kot da je orbita Marsa natančna elipsa. Toda elipsa ni ustrezala, dokler Kepler ni postavil sonca v žarišče.
Potem se je v začetku leta 1605 vse sestavilo in padlo na svoje mesto. Vse točke orbite, izračunane iz opazovanj, ležijo na elipsi, zbližale so se tudi s površinskim zakonom. Novi model gibanja je med kopernikanskimi učenjaki vzbudil veliko zanimanja, čeprav ga vsi niso sprejeli. Galileo je odločno zavrnil keplerijske elipse.
1619 - znanstvenik je v eseju "Harmonija sveta" formuliral tretji zakon, ki je združil teorijo gibanja vseh planetov v harmonično celoto. Sonce, ki zaseda eno od žarišč eliptične orbite, je po Keplerju vir sile, ki poganja planet. O obstoju gravitacije med nebesnimi telesi je pošteno uganil in razlagal vpliv in pretok zemeljskih oceanov z vplivom Lune.
Keplerjev drugi zakon: zasenčena območja so enaka in se gibljejo v istem času.
Astronomija
Tri zakonitosti gibanja planetov, ki jih je Kepler odkril v celoti in z odlično natančnostjo, so pojasnili navidezno neenakomernost teh gibanj. Namesto konvolucijskih modelov Ptolomeja in Kopernika, ki vsebujejo navidezne elemente, Keplerjev model vključuje samo eno krivuljo - elipso. Drugi zakon je določil, kako se hitrost planeta spreminja, ko se oddaljuje ali se približuje Soncu, tretji pa omogoča izračun te hitrosti in obdobja revolucije okoli Sonca.
1627, poletje - Johannes Kepler je po 22 letih dela objavil (za svoj denar) astronomske tabele, ki jih je poimenoval "Rudolphs" v čast cesarja. Te tabele so lahko za vsak trenutek izračunale položaj planetov z visoko natančnostjo za to obdobje. Povpraševanje po njih je bilo ogromno, saj so se vse prejšnje tabele že dolgo razlikovale od opazovanj. Keplerjeve mize so do začetka 19. stoletja služile astronomom in mornarjem.
Poleg Keplerjevih treh zakonov je znanstvenik lastnik številnih pomembnih odkritij. V delu "Zmanjšanje kopernikove astronomije" (1618–1622) je Kepler orisal teorijo in metode napovedovanja sončnih in luninih mrkov. Njegove raziskave v optiki (problemi preloma svetlobe, astronomski lom, razvoj teorije teleskopov) so predstavljeni v delih "Dodatek Vittelu" (1604) in "Dioptrija" (1611)
Matematika
Izjemne matematične sposobnosti znanstvenika so se pokazale zlasti v izpeljavi formul za določanje količin številnih teles revolucije.
Zadnja leta. Smrt
Zadnja leta svojega življenja je znanstvenik preživel v nenehnih potovanjih, deloma zaradi političnih pretresov … Tridesetletna vojna … (nekoč je bil v Wallensteinovi službi kot astrolog), deloma zaradi sojenja njegovi materi, ki je bila obtožena čarovništva. Johannes Kepler je umrl 15. novembra 1630 v Regensburgu, kjer so ga pokopali na pokopališču sv. Peter. Na njegovem grobu je napisan napis: „Mensus eram coelos nune Terrae metior umbras; Mens coelestis erat, javorček corporis umbra. " Ta epitaf, ki ga je napisal sam Johannes Kepler, pomeni: »Preden sem meril nebesa, zdaj merim podzemno temo; moj um je bil dar z neba - in moje telo, preoblikovano v senco, počiva. " Leta 1808 so mu v Regensburgu postavili spomenik.
A. Mudrova