Memorialul Kepler din Weil der Stadt.
Inițial, Kepler plănuia să devină preot protestant, dar datorită abilităților sale extraordinare de matematică, a fost invitat în 1594 să țină o prelegere despre matematică la Universitatea din Graz (acum în Austria).
Kepler a petrecut 6 ani la Graz. Aici a fost publicată prima sa carte, „Secretul lumii” ( Mysterium Cosmographicum). În ea, Kepler a încercat să găsească armonia secretă a Universului, pentru care a comparat diverse „solide platonice” (poliedre regulate) cu orbitele celor cinci planete cunoscute atunci (a subliniat în special sfera Pământului). El a prezentat orbita lui Saturn ca un cerc (nu încă o elipsă) pe suprafața unei sfere circumscrise în jurul unui cub. Cubul, la rândul său, era înscris cu o minge, care trebuia să reprezinte orbita lui Jupiter. În această minge a fost înscris un tetraedru, descris în jurul unei mingi reprezentând orbita lui Marte etc. Această lucrare, după descoperiri ulterioare de către Kepler, și-a pierdut sensul inițial (fie și doar pentru că orbitele planetelor s-au dovedit a fi necirculare) ; Cu toate acestea, Kepler a crezut în existența unei armonii matematice ascunse a Universului până la sfârșitul vieții sale, iar în 1621 a republicat Secretul lumii, făcându-i numeroase modificări și completări.
Kepler a trimis cartea „Misterul lumii” lui Galileo și Tycho Brahe. Galileo a aprobat abordarea heliocentrică a lui Kepler, deși nu a susținut numerologia mistică. Ulterior, au purtat o corespondență plină de viață, iar această împrejurare (comunicarea cu „ereticul” protestant) la procesul lui Galileo a fost subliniată în mod special ca agravând vinovăția lui Galileo.
Tycho Brahe a respins, de asemenea, construcțiile exagerate ale lui Kepler, dar i-a apreciat foarte mult cunoștințele și originalitatea gândirii și l-a invitat pe Kepler la locul său.
Portretele lui Johann și Barbara într-un medalion.
Fiind un observator excelent, Tycho Brahe a compilat de-a lungul multor ani o lucrare voluminoasă privind observarea planetelor și a sutelor de stele, iar acuratețea măsurătorilor sale a fost semnificativ mai mare decât cea a tuturor predecesorilor săi. Pentru a crește acuratețea, Brahe a folosit atât îmbunătățiri tehnice, cât și o tehnică specială pentru neutralizarea erorilor de observare. Natura sistematică a măsurătorilor a fost deosebit de valoroasă.
Pe parcursul mai multor ani, Kepler a studiat cu atenție datele lui Brahe și, în urma unei analize atente, a ajuns la concluzia că traiectoria lui Marte nu este un cerc, ci o elipsă, la unul dintre focarele cărora se află Soarele. - o poziție cunoscută astăzi ca Prima lege a lui Kepler.
O analiză ulterioară a dus la a doua lege: Vectorul rază care leagă planeta și Soarele descrie zone egale în timpi egali. Aceasta însemna că, cu cât o planetă este mai departe de Soare, cu atât se mișcă mai încet.
Ambele legi au fost formulate de Kepler în 1609 în cartea „Noua astronomie” și, de dragul prudenței, le-a aplicat doar lui Marte.
Noul model de mișcare a stârnit un mare interes în rândul oamenilor de știință copernican, deși nu toți l-au acceptat. Galileo a respins decisiv elipsele kepleriene.
Să remarcăm că în carte, împreună cu cele mai valoroase descoperiri științifice, sunt prezentate și argumentele fantastice ale autorului despre „muzica sferelor” și solidele platonice, care, după Kepler, constituie esența estetică a celui mai înalt proiect al universului.
A trăit într-o epocă în care încă nu exista certitudinea existenței unora model general pentru toate fenomenele naturale. Cât de adâncă era credința lui într-un astfel de tipar, dacă, lucrând singur, nesprijinit sau înțeles de nimeni, timp de multe decenii și-a extras putere din el pentru o muncă grea și minuțioasă? cercetare empirică mişcările planetare şi legi matematice această mișcare!
Astăzi, când acest act științific a fost deja realizat, nimeni nu poate aprecia pe deplin câtă ingeniozitate, câtă muncă și răbdare a fost nevoie pentru a descoperi aceste legi și a le exprima atât de precis.
Astronomie
Kepler a devenit autorul primei prezentări extinse (în trei volume) a astronomiei copernicane ( Epitome astronomia Copernicanae, -), care a primit imediat onoarea de a fi inclusă în „Indexul cărților interzise”. În această carte, lucrarea sa principală, Kepler a inclus o descriere a tuturor descoperirilor sale în astronomie.
Matematică
Kepler a găsit o modalitate de a determina volumele diferitelor corpuri de rotație, pe care le-a descris în cartea „Noua stereometrie a butoaielor de vin” (). Metoda propusă de el conținea primele elemente de calcul integral. Cavalieri a folosit mai târziu aceeași abordare pentru a dezvolta „metoda indivizibililor” extrem de fructuoasă. Finalizarea acestui proces a fost descoperirea analizei matematice.
În plus, Kepler a analizat în detaliu simetria fulgilor de zăpadă. Cercetările asupra simetriei l-au determinat să formuleze ipoteze despre împachetarea strânsă a bilelor, conform căreia cea mai mare densitate de împachetare se realizează atunci când bilele sunt dispuse piramidal una peste alta. Nu a fost posibil să se dovedească acest fapt matematic timp de 400 de ani - primul raport al dovezii „Problemele lui Kepler” a apărut abia în 1998 în lucrarea matematicianului Thomas Hales. Lucrarea de pionierat a lui Kepler în domeniul simetriei a găsit mai târziu aplicație în cristalografie și teoria codificării.
În timpul cercetărilor sale astronomice, Kepler a contribuit la teoria secțiunilor conice. El a alcătuit unul dintre primele tabele de logaritmi.
Kepler a folosit pentru prima dată termenul „medie aritmetică”.
Fizică
Kepler a fost cel care a introdus termenul de inerție în fizică ca proprietate înnăscută a corpurilor de a rezista forței aplicate. În același timp, ca și Galileo, el a formulat clar prima lege a mecanicii: fiecare corp asupra căruia alte corpuri nu acționează este în repaus sau suferă o mișcare liniară uniformă.
Kepler a fost aproape de a descoperi legea gravitației, deși nu a încercat să o exprime matematic. El a scris în cartea „Noua astronomie” că în natură există „o dorință corporală reciprocă a unor corpuri similare (înrudite) pentru unitate sau conexiune”. Sursa acestei forțe, în opinia sa, este magnetismul combinat cu rotația Soarelui și a planetelor în jurul axei lor.
Într-o altă carte, Kepler a clarificat:
Eu definesc gravitația ca o forță asemănătoare magnetismului - atracție reciprocă. Cu cât forța de atracție este mai mare, cu atât ambele corpuri sunt mai aproape unul de celălalt.
Adevărat, Kepler a crezut în mod eronat că această forță se extinde numai în planul ecliptic. Se pare că el credea că forța gravitației era invers proporțională cu distanța (nu cu pătratul distanței); cu toate acestea, formulările sale nu sunt suficient de clare.
Kepler a fost primul, cu aproape o sută de ani înainte de Newton, care a emis ipoteza că cauza mareelor este efectul Lunii asupra suprafeței oceanelor.
Optica
Cunoașterea profundă a lui Kepler în legile opticii l-a determinat să proiecteze un telescop telescopic (telescopul Kepler), realizat în 1613 de Christoph Scheiner. Până în anii 1640, astfel de telescoape înlocuiseră telescopul mai puțin avansat al lui Galileo în astronomie.
Kepler și astrologia
Atitudinea lui Kepler față de astrologie a fost ambivalentă. Pe de o parte, el a presupus că cele pământești și cele cerești sunt într-un fel de unitate și interconexiune armonioasă. Pe de altă parte, era sceptic cu privire la posibilitatea de a folosi această armonie pentru a prezice evenimente specifice.
Kepler a spus: „Oamenii se înșală când cred asta corpuri cereşti treburile pământești depind”. O altă dintre declarațiile sale sincere este, de asemenea, cunoscută pe scară largă:
Desigur, această astrologie este o fiică proastă, dar, Doamne, unde s-ar duce mama ei, astronomia foarte înțeleaptă, dacă n-ar avea o fiică proastă! Lumea este și mai proastă și atât de proastă încât, în beneficiul acestei bătrâne mame rezonabile, fiica proastă trebuie să vorbească și să mintă. Iar salariul matematicienilor este atât de neînsemnat, încât mama probabil ar muri de foame dacă fiica ei nu ar câștiga nimic.
Cu toate acestea, Kepler nu s-a rupt niciodată de astrologia. Mai mult, avea propria sa viziune asupra naturii astrologiei, ceea ce l-a făcut să se remarce printre astrologii contemporani. În lucrarea sa „Armonia lumii”, el afirmă că „nu există luminari în ceruri care să aducă nenorocire”, dar sufletul uman este capabil să „rezoneze” cu razele de lumină care emană din corpuri cerești, își imprimă în memorie configurația acestor raze în momentul nașterii. Planetele în sine, în viziunea lui Kepler, erau ființe vii înzestrate cu un suflet individual.
Datorită unor predicții de succes, Kepler și-a câștigat reputația de astrolog priceput. La Praga, una dintre îndatoririle sale era să întocmească horoscoape pentru împărat. Trebuie remarcat, totuși, că Kepler nu s-a angajat în astrologie doar de dragul de a câștiga bani și a compilat horoscoape pentru el și pentru cei dragi. Astfel, în lucrarea sa „Despre mine”, el își descrie propriul horoscop, iar când fiul său, Heinrich, s-a născut în ianuarie 1598, Kepler a alcătuit și un horoscop pentru el. În opinia sa, anul următor când viața fiului său a fost în pericol a fost 1601, dar fiul său a murit deja în aprilie 1598.
Încercările lui Kepler de a proiecta un horoscop pentru generalul Wallenstein au eșuat și ele. În 1608, Kepler a alcătuit un horoscop pentru comandant, în care a prezis căsătoria la vârsta de 33 de ani, numit anii 1613, 1625 și al 70-lea an din viața lui Wallenstein periculoși și, de asemenea, a descris o serie de alte evenimente. Dar de la bun început previziunile au eșuat. Wallenstein i-a întors horoscopul lui Kepler, care, după ce a corectat ora nașterii în el cu o jumătate de oră, a obținut o corespondență exactă între predicție și cursul vieții. Totuși, această opțiune conținea și greșeli. Astfel, Kepler credea că perioada 1632-1634 va fi prosperă pentru comandant și nu promitea pericol. Dar în februarie 1634 Wallenstein a fost ucis.
Memorie
Craterul Kepler pe Lună.
Numit în onoarea omului de știință:
- Asteroidul 1134 Kepler.
- Supernova 1604, descrisă de el.
- Observatorul orbital NASA, lansat pe orbită în martie 2009. Sarcina principală: căutarea și studiul planetelor din afara sistemului solar.
- Stația U-Bahn din Viena.
- În 1971, pentru aniversarea a 400 de ani de la nașterea lui Johannes Kepler, în RDG a fost emisă o monedă comemorativă de 5 mărci.
- În 2009, pentru aniversarea a 400 de ani de la descoperirea legilor lui Kepler, în Germania a fost emisă o monedă comemorativă de argint în valoare de 10 euro.
lucrările lui Kepler
- Mysterium cosmographicum(Misterul lumii)
- Astronomiae Pars Optica(Optica în astronomie),
- Ad Vitellionem paralipomena(Adăugiri la Vitellius), optică fiziologică,
- De Stella nova in pede Serpentarii(Despre o nouă stea din constelația Ophiuchus),
- Astronomia nova(Noua Astronomie),
- Tertius Interveniens(intervenție tripartită),
- Disertație cum Nuncio Sidereo(Conversație cu Mesagerul înstelat), polemică cu „Mesagerul înstelat” al lui Galileo,
- Dioptrice(Dioptrie),
- De nive sexangula(Despre fulgii de nea hexagonali),
- De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae assumepsit),
- Eclogae Chronicae ()
- Nova stereometria doliorum vinariorum(Noua stereometrie a butoaielor de vin),
- Epitome astronomiae Copernicanae(Astronomia copernicană, în trei volume, publicată în 1618-1621)
- Harmony Mundi(Armonia lumilor),
- Mysterium cosmographicum(Misterul lumii, ed. a 2-a),
- Tabulae Rudolphinae(mesele lui Rudolph),
- Somnium(Vis, o poveste fantastică despre un zbor în spațiu),
- Bibliografia lucrărilor științifice ale lui Kepler cu legături către originale
Traduceri în rusă
- Kepler, Johann Noua stereometrie a butoaielor de vin. - M.-L.: GTTI, 1935. - 360 p.
- Kepler, Johann Despre fulgi de nea hexagonali. Vis. Conversație cu Star Messenger. . - M.: Nauka, 1982.
- Conversație cu Star Messenger
- Un vis, sau eseu postum despre astronomia lunară, ed. I.Kepler Despre fulgii de nea hexagonali, M., Nauka, 1982
Note
Legături
- Descoperirea lui Kepler (animații pe tema „Noua Astronomie” a lui Kepler)
- John J. O'Connor și Edmund F. Robertson.
Kepler a respectat această regulă cât a putut; Fără ezitare sau încăpățânare, a abandonat cele mai iubite ipoteze ale sale dacă acestea erau distruse de experiență.
Kepler a trăit mereu în sărăcie și, prin urmare, a fost forțat să lucreze pentru vânzătorii de cărți, care îi cereau aproape zilnic știri; nu avea timp să se gândească la gândurile lui; le-a prezentat așa cum s-au născut în mintea lui; gândi el cu voce tare. Câți înțelepți sunt care au îndurat asemenea torturi?
Deși în numeroase lucrări ale lui Kepler găsim idei care nu pot fi justificate de circumstanțele sale constrânse, nu putem să nu fim îngăduitori față de el dacă înțelegem pe deplin viața lui dificilă și luăm în considerare nenorocirile familiei sale.
Am extras această opinie despre cauzele multor paradoxuri ale lui Kepler din scrierile lui Breishwerth, care în 1831 a examinat lucrările nepublicate ale marelui astronom, care a finalizat transformarea astronomiei antice.
Johannes Kepler s-a născut la 27 decembrie 1571 în Magstadt, în satul Wirtemberg, situat la o milă de orașul imperial Weil (în Suvabia). S-a născut prematur și foarte slab. Tatăl său, Heinrich Kepler, era fiul primăriei acestui oraș; familia lui săracă se considera a fi nobilimi; deoarece unul dintre Kepleri a fost făcut cavaler sub împăratul Sigismund. Mama lui, Katerina Guldenman, fiica unui hangiu, era o femeie fără nicio educație; nu știa nici să citească, nici să scrie și și-a petrecut copilăria cu mătușa ei, care a fost arsă pentru vrăjitorie.
Tatăl lui Kepler a fost un soldat care a luptat împotriva Belgiei sub comanda ducelui de Alba.
La vârsta de șase ani, Kepler suferea de variolă severă; Abia scăpase de moarte când în 1577 a fost trimis la școala Leonberg; dar tatăl său, întorcându-se din armată, și-a găsit familia complet ruinată de un faliment, pentru care a avut imprudența să garanteze; apoi a deschis o tavernă în Emerdinger, și-a luat fiul de la școală și l-a forțat să servească vizitatorii stabilimentului său. Kepler a corectat această poziție până la vârsta de doisprezece ani.
Și astfel cel care era sortit să-și slăvească atât numele, cât și patria sa a început viața ca slujitor de cârciumă.
La vârsta de treisprezece ani, Kepler s-a îmbolnăvit din nou, iar părinții săi nu sperau să se însănătoșească.
Între timp, treburile tatălui său mergeau prost și, prin urmare, s-a alăturat din nou armata austriacă, care mergea împotriva Turciei. De atunci, tatăl lui Kepler a dispărut; iar mama sa, o femeie nepoliticosă și certată, a cheltuit ultima proprietate a familiei, care se ridica la 4 mii de florini.
Johannes Kepler avea doi frați care semănau cu mama sa; unul era fierar de tablă, celălalt soldat și amândoi erau niște ticăloși. Astfel, viitorul astronom nu a găsit nimic în familia sa decât o durere arzătoare, care l-a distrus complet dacă nu era pentru mângâierea surorii sale Margarita, care s-a căsătorit cu un pastor protestant; dar şi această rudă i-a devenit mai târziu duşman.
Când tatăl lui Kepler a părăsit armata, a fost nevoit să lucreze la câmp; dar tânărul slab și slab nu putea îndura munca grea; a fost numit teolog, iar la vârsta de optsprezece ani (1589) a intrat la seminarul din Tubinham și a fost întreținut acolo cu cheltuieli publice. În timpul examenului de licență nu a fost recunoscut ca excelent; acest titlu i-a revenit lui John Hippolytus Brencius, al cărui nume nu îl veți găsi în niciun dicționar istoric, deși editorii unor astfel de colecții sunt foarte îngăduitori și pun în ele tot felul de gunoaie. Cu toate acestea, în biografiile noastre vom întâlni adesea astfel de cazuri care dovedesc absurditatea pedanterii școlare.
Kepler a eșuat din mai multe motive: în timp ce era încă la școală, a luat parte activ la disputele teologice protestante și, deoarece opiniile sale erau contrare ortodoxiei Wirtemberg, au decis că nu era demn de promovat la cler.
Din fericire pentru Kepler, Maestlin, chemat (1584) de la Heidelberg la Tübingen la departamentul de matematică, a dat minții sale o altă direcție. Kepler a părăsit teologia, dar nu s-a eliberat complet de misticismul înrădăcinat în el de educația sa inițială. În acest moment, Kepler a văzut pentru prima dată cartea nemuritoare a lui Copernic.
„Când eu”, spune Kepler, „am apreciat deliciile filozofiei, atunci m-am ocupat cu ardoare de toate părțile ei; dar nu a platit atenție deosebităîn astronomie, deși înțelegea bine tot ce se preda din ea la școală. Am fost crescut pe cheltuiala ducelui de Wirtemberg și, văzând că tovarășii mei au intrat în serviciul lui nu în totalitate conform înclinațiilor lor, m-am hotărât să accept și primul post care mi-a fost oferit.”
I s-a oferit postul de profesor de matematică.
În 1593, Kepler, în vârstă de douăzeci și doi de ani, a fost numit profesor de matematică și filozofie morală la Graetz. El a început prin a publica un calendar conform reformei gregoriene.
În 1600 persecuția religioasă a început în Stiria; toți profesorii protestanți au fost expulzați din Graetz, inclusiv Kepler, deși el era deja, parcă, un cetățean permanent al acestui oraș, căsătorindu-se (1597) cu o femeie nobilă și frumoasă, Barbara Muller. Kepler a fost al treilea soț al ei, iar când s-a căsătorit cu el, ea a cerut dovezi ale nobilimii lui: Kepler a mers la Wirtemberg pentru a se ocupa de asta. Căsătoria a fost nefericită.
După detalii istorice ale descoperirii noii stele la Ophiuchus și considerații teoretice despre strălucirea ei, Kepler examinează observațiile făcute în diferite locuri și demonstrează că steaua nu avea nici mișcare adecvată, nici paralaxa anuală.
Deși în cartea sa Kepler arată aparent dispreț față de astrologie. Cu toate acestea, după o îndelungată infirmare a criticii lui Pic de la Mirandole, el admite influența planetelor asupra Pământului atunci când acestea sunt situate între ele într-un anumit fel. Apropo, nu se poate citi fără a fi surprins că Mercur poate produce furtuni.
Tycho a susținut că steaua din 1572 a fost formată din materie calea lactee; steaua din 1604 a fost și ea lângă această centură luminoasă; dar Kepler nu a considerat posibilă o astfel de formare a stelelor, deoarece din vremea lui Ptolemeu Calea Lactee nu se schimbase deloc. Dar cum s-a convins de imuabilitatea Căii Lactee? „Cu toate acestea”, spune Kepler, „apariția unei noi stele distruge opinia lui Aristotel că cerul nu se poate deteriora.”
Kepler se gândește dacă apariția unei noi stele a avut vreo relație cu conjuncția planetelor care se afla în apropiere de locul ei? Dar, incapabil să găsească o cauză fizică pentru formarea unei stele, el concluzionează: „Dumnezeu, având grijă constant de lume, poate porunci unei noi stele să apară în orice loc și în orice moment”.
Era un proverb în Germania: o nouă stea este un nou rege. „Este uimitor”, spune Kepler, „că nici o persoană ambițioasă nu a profitat de prejudecățile populare.”
În ceea ce privește discuția lui Kepler despre noua stea din Cygnus, observăm că autorul și-a folosit toată învățarea pentru a demonstra că steaua a apărut cu adevărat din nou și nu aparține numărului de stele variabile.
Kepler demonstrează imediat că timpul Nașterii lui Hristos nu este determinat cu precizie și că începutul acestei ere trebuie împins cu patru sau cinci ani, astfel încât 1606 trebuie considerat fie 1610, fie 1611.
Astronomia nova sive physica caelestis, tradita commetaris de motibus stellae Martis ex observationibus Tycho Brahe. — Praga, 1609
În primele sale studii de îmbunătățire a tabelelor lui Rudolf, Kepler nu îndrăznea încă să respingă excentricii și epiciclurile Almagestului, acceptate și de Copernic și Tycho, din motive împrumutate din metafizică și fizică; el a susținut doar că conjuncțiile planetare ar trebui atribuite adevăratului, și nu Soarelui mediu. Dar calculele extrem de dificile și pe termen lung nu l-au mulțumit: diferențele dintre calcule și observații s-au extins la 5 și 6 minute de grad; El a vrut să se elibereze de aceste diferențe și a descoperit în sfârșit adevăratul sistem al lumii. Apoi Kepler s-a decis împotriva mișcării planetelor în cercuri în jurul excentricului, adică în jurul unui punct imaginar, imaterial. Odată cu astfel de cercuri, epiciclurile au fost distruse. El a sugerat că Soarele este centrul mișcării planetelor care se deplasează de-a lungul unei elipse, la unul dintre focarele cărora se află acest centru. Pentru a ridica această presupunere la nivelul unei teorii, Kepler a efectuat calcule surprinzătoare prin dificultatea și durata lor. A dat dovadă de o constanță neobosită fără precedent în muncă și o perseverență de netrecut în atingerea scopului propus.
O astfel de muncă a fost răsplătită prin faptul că calculele referitoare la Marte, bazate pe presupunerea sa, au condus la concluzii complet conforme cu observațiile lui Tycho.
Teoria lui Kepler constă din două prevederi: 1) planeta se rotește într-o elipsă, la unul dintre focarele căruia se află centrul Soarelui și 2) planeta se mișcă cu o astfel de viteză încât vectorii cu rază descriu zonele tăieturi, proporționale cu timpii de mișcare. Din numeroasele observații de la Uraniburg, Kepler a trebuit să le selecteze pe cele mai capabile să rezolve întrebări legate de sarcina principală și să inventeze noi metode de calcul. Prin această alegere judicioasă, fără nicio presupunere, el a dovedit că liniile în care planele orbitelor tuturor planetelor intersectează ecliptica trec prin centrul soarelui și că aceste plane sunt înclinate față de ecliptică la unghiuri aproape constante.
Am observat deja că Kepler a efectuat calcule extrem de lungi și extrem de împovărătoare, pentru că pe vremea lui logaritmii nu erau încă cunoscuti. Pe acest subiect în „Istoria astronomiei” a lui Bailly găsim următoarea evaluare statistică a lucrării lui Kepler: „Eforturile lui Kepler sunt incredibile. Fiecare dintre calculele sale ocupă 10 pagini pe coală; a repetat fiecare calcul de 70 de ori; 70 de repetări echivalează cu 700 de pagini. Calculatoarele știu câte greșeli pot fi făcute și de câte ori a fost necesar să se facă calcule care au ocupat 700 de pagini: cât timp ar fi trebuit să dureze? Kepler a fost un om uimitor; nu se temea de o astfel de muncă și munca nu i-a obosit puterea mentală și fizică.”
La aceasta trebuie să adăugăm că Kepler a înțeles enormitatea întreprinderii sale chiar de la început. El spune că Rheticus, un elev excelent al lui Copernic, a vrut să transforme astronomia; dar nu putea explica mișcările lui Marte. „Rhaeticus”, continuă Kepler, „a cerut ajutor geniului său domestic, dar geniul, probabil supărat de tulburarea liniştii lui, l-a prins pe astronom de păr, l-a ridicat în tavan şi, coborându-l la podea, a spus : aceasta este mișcarea lui Marte.”
Această glumă a lui Kepler dovedește dificultatea problemei și, prin urmare, se poate judeca plăcerea lui atunci când a fost convins că planetele se rotesc cu adevărat conform celor două legi menționate mai sus. Kepler și-a exprimat plăcerea în cuvinte adresate memoriei nefericitului Ramus.
Dacă Pământul și Luna, presupunând că sunt la fel de dense, nu ar fi ținute pe orbită de un animal sau de vreo altă forță, atunci Pământul s-ar apropia de Lună până la a 54-a parte a distanței care le separă, iar Luna ar călători. restul de 53 de părți și s-ar conecta.
Dacă Pământul ar înceta să-și mai atragă apele, atunci toate mările s-ar ridica și s-ar uni cu Luna. Dacă forța de atracție a Lunii se extinde pe Pământ, atunci, invers, aceeași forță a Pământului ajunge pe Lună și se extinde mai departe. Și astfel tot ceea ce este asemănător Pământului nu poate decât să fie supus forței sale atractive.
Nu există substanță care să fie absolut lumină; un corp este mai ușor decât altul pentru că un corp este mai rar decât celălalt. „Eu, spune Kepler, numesc rar un corp care, având în vedere volumul său, are puțină substanță.”
Nu trebuie să ne imaginăm că corpurile uşoare se ridică şi nu sunt atrase: ele atrag mai puţin decât corpurile grele, iar corpurile grele le deplasează.
Forța motrice a planetelor este în Soare și slăbește odată cu creșterea distanței de acest corp.
Când Kepler a recunoscut că Soarele este cauza revoluției planetelor, atunci a trebuit să presupună că se rotește pe axa sa în direcția mișcării de translație a planetelor. Această consecință a teoriei lui Kepler a fost ulterior dovedită pete solare; dar Kepler a adăugat împrejurări teoriei sale care nu erau justificate prin observații.
Dioptrica etc. - Frankfurt, 1611; retipărit la Londra 1653
Se pare că pentru a scrie o dioptrie trebuia să cunoaștem legea conform căreia lumina este refractă atunci când trece de la o substanță rară (mediu) la una densă - lege descoperită de Descartes; Dar, ca și la unghiuri mici de incidență, unghiurile de refracție sunt aproape proporționale cu primul: apoi Kepler, pe baza cercetărilor sale, a acceptat aceste relații aproximative și a studiat proprietățile ochelarilor plan-sferici, precum și a celor sferici, ale căror suprafețe au raze egale. Aici gasim formule de calcul a distantelor cu focalizarea ochelarilor mentionati. Aceste formule sunt folosite și astăzi.
În aceeași carte aflăm că el a fost primul care a dat conceptul de telescoape formate din doi ochelari convexe. Galileo a folosit întotdeauna țevi compuse dintr-o sticlă convexă și alta, sticlă concavă. Și așa cu Kepler trebuie să începem istoria tuburilor astronomice, singurele capabile de proiectile cu gradații menite să măsoare unghiuri. Cât despre regula care determină mărirea unui telescop și constă în împărțirea distanței focale a unei lame de sticlă la distanța focală a unui ochi, aceasta a fost descoperită nu de Kepler, ci de Huygens.
Kepler, compilându-și dioptria, știa deja că Galileo descoperise sateliții lui Jupiter: din revoluțiile lor pe termen scurt, a ajuns la concluzia că și planeta trebuie să se rotească pe axa ei, în plus, în mai puțin de 24 de ore. Această concluzie nu a fost justificată la scurt timp după Kepler.
Nova stereometria doliorum vinariorum. — Linz, 1615
Această carte este pur geometrică; în ea autorul ia în considerare în special corpurile care decurg din rotirea unei elipse în jurul diferitelor sale axe. De asemenea, propune o metodă de măsurare a capacității butoaielor.
<>bHarmonicces mundi libri quinque etc. - Linz, 1619
Aici Kepler raportează descoperirea celei de-a treia legi a sa, și anume: pătratele timpilor de rotație ai planetelor sunt proporționale cu cuburile distanțelor lor față de Soare.
La 18 martie 1618, a hotărât să compare pătratele timpilor de rotație cu cuburile distanțelor: dar, din cauza unei erori de calcul, a constatat că legea este incorectă; Pe 15 mai a refăcut calculele din nou, iar legea s-a justificat. Dar și aici Kepler s-a îndoit de el, pentru că ar putea exista și o eroare în al doilea calcul. „Cu toate acestea,” spune Kepler, „după toate verificările, am fost convins că legea este complet de acord cu observațiile lui Tycho. Și astfel descoperirea este dincolo de orice îndoială.”
În mod surprinzător, Kepler a amestecat multe idei ciudate și complet false în această mare descoperire. Legea pe care a descoperit-o i-a atras imaginația către armoniile pitagoreice.
„În muzica corpurilor cerești”, spune Kepler, „Saturn și Jupiter corespund basului, Marte tenorului, Pământului și Venus contraltului, iar Mercur falsetului”.
Aceeași mare descoperire este desfigurată de credința lui Kepler în prostii astrologice. De exemplu, el a susținut că conjuncțiile planetare ne perturbă întotdeauna atmosfera etc.
De cometis libelli tres, etc. - Augsburg, 1619
După ce a citit trei capitole din această lucrare, nu se poate să nu fie surprins că Kepler, care a descoperit legile mișcării planetare în jurul Soarelui, a susținut că cometele se mișcă în linii drepte. „Observațiile asupra cursului acestor luminari”, spune el, „nu merită atenție, pentru că nu se întorc”. Această concluzie este surprinzătoare deoarece se referă la cometa din 1607, care a apărut apoi pentru a treia oară. Și ceea ce este și mai surprinzător este că dintr-o presupunere incorectă a tras concluziile corecte despre distanța enormă a cometei de Pământ.
„Apa, în special apa sărată, produce pește; eterul produce comete. Creatorul nu a vrut ca mările incomensurabile să fie fără locuitori; De asemenea, a vrut să populeze spațiul ceresc. Numărul de comete trebuie să fie extrem de mare; Nu vedem multe comete pentru că nu se apropie de Pământ și sunt distruse foarte repede.”
Aproape de asemenea prostii ale imaginației amăgitoare a lui Kepler găsim idei care au intrat în știință. De exemplu, razele soarelui, care pătrund în comete, smulg în mod constant particule de materie din ele și le formează cozile.
Potrivit lui Ephorus, Seneca, menționând că o cometă s-a împărțit în două părți, care a luat căi diferite, a considerat această observație ca fiind complet falsă. Kepler l-a condamnat ferm pe filozoful roman. Severitatea lui Kepler nu este corectă, deși aproape toți astronomii sunt de partea lui Seneca: în vremea noastră, astronomii au fost martorii unui eveniment similar în spațiul ceresc; au văzut două părți ale aceleiași comete, luând drumuri diferite. Nu trebuie să neglijăm niciodată previziunea sau ghicirea oamenilor geniali.
Cartea despre comete a fost publicată în 1619, adică după marile descoperiri ale lui Kepler; dar ultimul său capitol este plin în special de prostii astrologice despre influența cometelor asupra evenimentelor lumii sublunare, de care se află la distanțe mari. Spun: la distanțe, pentru că o cometă poate produce boli, chiar ciuma, când coada ei acoperă Pământul, căci cine știe esența substanței cometelor?
Epitome astronomiae copernicanae și pr.
Această lucrare este alcătuită din două volume, publicate în Aenz în ani diferiți: 1618, 1621 și 1622. Acestea conțin următoarele descoperiri care au extins domeniul științei:
Soarele este o stea fixă; ni se pare mai mult decât toate celelalte stele, pentru că este cel mai aproape de Pământ.
Se știe că Soarele se rotește pe axa sa (asta a fost demonstrat de observațiile petelor solare); În consecință, planetele trebuie să se rotească în același mod.
Cometele sunt formate din materie care se poate extinde și contracta, materie pe care razele soarelui o pot transporta pe distanțe lungi.
Raza sferei stelelor este de cel puțin două mii de ori distanța lui Saturn.
Petele solare sunt nori sau fum gros care se ridică din adâncurile Soarelui și arde pe suprafața lui.
Soarele se rotește și, prin urmare, forța sa atractivă este îndreptată în diferite direcții ale cerului: atunci când Soarele preia stăpânirea oricărei planete, atunci o va forța să se rotească cu sine.
Centrul mișcării planetare este în centrul Soarelui.
Lumina care înconjoară Luna în timpul plinului eclipsele de soare, aparține atmosferei Soarelui. În plus, Kepler credea că această atmosferă era uneori vizibilă după apusul soarelui. Din această remarcă s-ar putea crede că Kepler a fost primul care a descoperit lumina zodiacală; dar nu spune nimic despre forma luminii; prin urmare, nu avem dreptul să-i lipsim pe D. Cassini și Shaldrey de onoarea descoperirilor lor.
Jo. Kepleri tabulae Rudolphinae etc. - Ulm, 1627
Aceste mese au fost începute de Tycho și terminate de Kepler, după ce a lucrat la ele timp de 26 de ani. Și-au primit numele de la numele împăratului Rudolf, care era patronul ambilor astronomi, dar nu le-a dat salariul promis.
Aceeași carte conține istoria descoperirii logaritmilor, care, însă, nu poate fi luată de la Napier, primul lor inventator. Dreptul la o invenție aparține celui care a publicat-o primul.
Tabelele prusace, numite așa pentru că sunt dedicate lui Albert de Brandeburg, Duce al Prusiei, au fost publicate de Reinhold în 1551. S-au bazat pe observațiile lui Ptolemeu și Copernic. În comparație cu „tabelele Rudolph” compilate pe baza observațiilor lui Tycho și noua teorie, în tabelele Rheingold erorile se extind în multe grade.
Această lucrare postumă a lui Kepler, publicată de fiul său în 1634, conține o descriere a fenomenelor astronomice pentru un observator pe Lună. Unii autori de manuale de astronomie s-au ocupat și de descrieri similare, transferând observatori pe planete diferite. Astfel de descrieri sunt utile pentru începători, iar corectitudinea cere ca Kepler să fie primul care a deschis calea către aceasta.
Iată titlurile altor lucrări ale lui Kepler, care arată ce viață muncitoare a dus marele astronom:
Nova dissertatiuncula de fundamentis astrologiae certioribus, etc. - Praga, 1602.
Epistola ad rerum coelestium amatores universos etc. - Praga, 1605.
Sylva cronologică. — Frankfurt, 1606
Istoric detaliat cometă nouă 1607 etc. În germană; în Halle, 1608
Phenomenon singulare, seu Mercurius in Sole etc. Leipzig, 1609
Dissertatio cum Nuncio sidereo nuper ad mortales misso a Galileo. - Praga, 1610; în același an a fost retipărită la Florența, iar în 1611 la Frankfurt.
Narration de observatis a se quatuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus medica sidera nuncupavit. Praga, 1610
Jo. Kepleri strena, seu de nive sexangula. Frankfurt, 1611
Kepleri eclogae chronicae ex epistolis doctissimorum aliquot virorum et suis mutuis. Frankfurt, 1615
Ephtmerides novae etc. - Efemeridele kepleriene au fost publicate până în 1628 și întotdeauna cu un an înainte; dar au fost publicate după un an. După Kepler, au fost continuate de Barchiy, ginerele lui Kepler. Știri despre dezastre pentru guvern și biserici, în special comete și cutremure în 1618 și 1619. În germană, 1619.
Eclipsele din 1620 și 1621 în germană, la Ulm, 1621
Kepleri apologia pro suo opere Harmonices mundi etc. Frankfurt, 1622
Discursus conjuctionis Saturni et Joves in Leone. Linz, 1623
Jo. Kepleri chilias logarithmorum. Marburg, 1624
Jo. Kepleri hyperaspistes Tychonis contra anti-Tychonem Scipionis Claramonti, etc. Frakfurt, 1625
Jo. Kepleri supplementum chiliadis logaritmorum. Acnypr, 1625 r.
Admonitio ad astronomos rerumque coelestium studiosos de miris rarisque anni 1631 phoenomenis, Veneris puta et Mercurii in Solem incursu. Leipzig, 1629
Responsio ad epistolum jac. Bartschii praefixam ephemeridi anni 1629 etc. Sagan, 1629.
Sportula genethliacis missa de Tab. Rudolphi uzu în computationibus astrologicis, cum se conduce nou și naturali. Sagan, 1529
Gansch a publicat în 1718 un volum care conținea o parte din manuscrisele rămase după Kepler; Al doilea volum pe care l-a promis nu a fost publicat din lipsă de fonduri. Alte optsprezece caiete cu manuscrise nepublicate au fost achiziționate de Imperial S. Academia din Petersburgștiințe în 1775
(germană: Johannes Kepler) - un matematician, astronom, optician și astrolog german remarcabil. A descoperit legile mișcării planetare.
Johannes Kepler s-a născut la 27 decembrie 1571 în Weil der Stadt, o suburbie a orașului Stuttgart (Baden-Württemberg). Tatăl său a servit ca mercenar în Țările de Jos spaniole. Când tânărul avea 18 ani, tatăl său a făcut o altă drumeție și a dispărut pentru totdeauna. Mama lui Kepler, Katharina Kepler, a condus un han și a lucrat cu jumătate de normă ca ghicitoare și plante medicinale.
În 1589, Kepler a absolvit școala la mănăstirea Maulbronn, unde a dat dovadă de abilități remarcabile. Autoritățile orașului i-au acordat o bursă pentru a-l ajuta să-și continue studiile.
În 1591 a intrat la universitatea din Tübingen - mai întâi la Facultatea de Arte, care a inclus apoi matematică și astronomie, apoi s-a mutat la Facultatea de Teologie. Aici a auzit pentru prima dată despre ideile lui Nicolaus Copernic și despre sistemul său heliocentric al lumii și a devenit imediat adeptul lor.
Datorită abilităților sale extraordinare de matematică, Johannes Kepler a fost invitat în 1594 să țină o prelegere despre matematică la Universitatea din Graz (acum în Austria).
Kepler a petrecut 6 ani la Graz. Aici a fost publicată prima sa carte, „Misterul lumii” (Mysterium Cosmographicum), (1596). În ea, Kepler a încercat să găsească armonia secretă a Universului. Această lucrare, după descoperiri ulterioare de către Kepler, și-a pierdut semnificația inițială, fie și numai pentru că orbitele planetelor s-au dovedit a fi necirculare. Cu toate acestea, Kepler a crezut în existența unei armonii matematice ascunse a Universului până la sfârșitul vieții sale, iar în 1621 a republicat Secretul lumii, făcându-i numeroase modificări și completări.
În 1597, Kepler s-a căsătorit cu văduva Barbara Müller von Muleck. Primii lor doi copii au murit în copilărie, iar soția lor a făcut epilepsie. Pentru a adăuga insultă la vătămare, persecuția protestanților începe în Grazul catolic. Kepler este inclus pe lista „ereticilor” expulzați și este obligat să părăsească orașul.
Johannes Kepler a acceptat invitația faimosului astronom danez Tycho Brahe, care până atunci se mutase la Praga și a servit ca astronom de curte și astrolog pentru împăratul Rudolf al II-lea. În 1600, Kepler ajunge la Praga. Cei 10 ani petrecuți aici sunt cei mai mulți perioadă fructuoasă viata lui.
După moartea lui Brahe în 1601, Kepler i-a succedat în funcție. Tezaurul împăratului era în mod constant gol din cauza războaielor nesfârșite. Salariul lui Kepler era plătit rar și slab. El este nevoit să câștige bani în plus întocmind horoscoape.
Timp de câțiva ani, Johannes Kepler a studiat cu atenție datele astronomului Tycho Brahe și, în urma unei analize atente, a ajuns la concluzia că traiectoria lui Marte nu este un cerc, ci o elipsă, la unul dintre punctele căreia se află Soarele – o poziție cunoscută astăzi ca prima lege Kepler.
Ca rezultat al analizelor ulterioare, Kepler a descoperit a doua lege: vectorul rază care leagă planeta și Soarele descrie zone egale în timpi egali. Aceasta însemna că, cu cât o planetă este mai departe de Soare, cu atât se mișcă mai încet.
Ambele legi au fost formulate de Kepler în 1609 în cartea „Noua astronomie” și, de dragul prudenței, le-a aplicat doar lui Marte.
Publicarea Noii Astronomii și invenția aproape simultană a telescopului au marcat apariția unei noi ere. Aceste evenimente au marcat un punct de cotitură în viața și cariera științifică a lui Kepler.
După moartea împăratului Rudolf al II-lea, poziția lui Johannes Kepler la Praga a devenit din ce în ce mai incertă. A apelat la noul împărat pentru permisiunea de a ocupa temporar postul de matematician al provinciei Austria Superioară din Linz, unde a petrecut următorii 15 ani.
În 1618, omul de știință a descoperit a treia lege a lui Kepler - raportul dintre cubul distanței medii a unei planete de la Soare și pătratul perioadei sale de revoluție în jurul Soarelui este o valoare constantă pentru toate planetele: a³/T² = const. Kepler a publicat acest rezultat în cartea sa finală, „Armonia lumii”, și l-a aplicat nu numai lui Marte, ci și tuturor celorlalte planete (inclusiv, în mod natural, Pământul), precum și sateliților galileeni. Astfel, marele astronom german Johannes Kepler a descoperit legea mișcării planetare.
În următorii 9 ani, Kepler a lucrat la compilarea tabelelor de poziții planetare pe baza noilor legi ale mișcării lor. Evenimentele Războiului de Treizeci de Ani și persecuția religioasă l-au forțat pe Kepler să fugă la Ulm în 1626. Neavând mijloace de subzistență, în 1628 a intrat în serviciul comandantului imperial Wallenstein ca astrolog. Ultima lucrare majoră a lui Kepler au fost tabelele planetare concepute de Tycho Brahe, publicate la Ulm în 1629 sub titlul Tabelele lui Rudolf.
Johannes Kepler nu a fost implicat doar în studiul revoluțiilor planetare, ci a fost interesat și de alte probleme ale astronomiei. Cometele i-au atras în special atenția. Observând că cozile cometelor sunt întotdeauna îndreptate spre Soare, Kepler a ghicit asta cozile se formează sub influența luminii solare. La acea vreme nu se știa nimic despre natura radiației solare și structura cometelor. Abia în a doua jumătate a secolului al XIX-lea și în secolul al XX-lea s-a stabilit că formarea cozilor de cometă este de fapt asociată cu radiația de la Soare.
Omul de știință a murit în timpul unei călătorii la Regensburg pe 15 noiembrie 1630, când a încercat în zadar să obțină măcar o parte din salariul pe care vistieria imperială i-l datora de mulți ani.
Lucrarea lui Kepler privind crearea mecanicii cerești a jucat un rol vital în stabilirea și dezvoltarea învățăturilor lui Copernic. El a pregătit terenul pentru cercetări ulterioare, în special pentru descoperirea legii de către Newton gravitația universală.
Legile lui Kepler își păstrează încă semnificația. După ce au învățat să ia în considerare interacțiunea corpurilor cerești, oamenii de știință le folosesc nu numai pentru a calcula mișcările corpurilor cerești naturale, ci, cel mai important, a celor artificiale, cum ar fi nave spațiale, la apariția și îmbunătățirea la care este martoră generația noastră.
Kepler datorează un credit enorm pentru dezvoltarea cunoștințelor noastre despre sistemul solar . Oamenii de știință din generațiile ulterioare care au apreciat semnificația lucrărilor lui Kepler L-au numit „Dătătorul de legi al cerului”, deoarece el a fost cel care a aflat legile prin care se produce mișcarea corpurilor cerești în sistemul solar.
Legile lui Kepler se aplică în mod egal oricărui sistem planetar oriunde în Univers. Astronomii care caută noi sisteme planetare în spațiul cosmic din când în când, desigur, Ecuațiile lui Kepler sunt folosite pentru a calcula parametrii orbitelor planetelor îndepărtate, deși nu le pot observa direct.
Johannes Kepler (1571-1630) - astronom german, unul dintre creatorii astronomiei moderne. El a descoperit legile mișcării planetare (legile lui Kepler), pe baza cărora a alcătuit tabele planetare (așa-numitele tabele Rudolf). A pus bazele teoriei eclipselor. El a inventat un telescop în care obiectivul și ocularul sunt lentile biconvexe. Semnul zodiacal - Capricorn.
La scurt timp după moartea lui Copernic, pe baza sistemului său de lume, astronomii au întocmit tabele cu mișcările planetare. Aceste tabele erau mai în acord cu observațiile decât tabelele anterioare întocmite conform lui Ptolemeu. Dar după ceva timp, astronomii au descoperit o discrepanță între aceste tabele și datele observaționale privind mișcarea corpurilor cerești.
Pentru oamenii de știință avansați era clar că învățăturile lui Copernic erau corecte, dar era necesar să se studieze mai profund și să se clarifice legile mișcării planetare. Această problemă a fost rezolvată de marele om de știință german Kepler.
Johannes Kepler s-a născut la 27 decembrie 1571 în micul oraș Weil, lângă Stuttgart. Kepler s-a născut în familie săracă, și de aceea cu mare dificultate a reușit să termine școala și să intre la Universitatea din Tübingen în 1589. Aici a studiat cu entuziasm matematica și astronomia. Profesorul său, profesorul Mestlin, a fost în secret un adept al lui Copernic. Bineînțeles, la universitate Mestlin a predat astronomie conform lui Ptolemeu, dar acasă și-a introdus studentul în elementele de bază ale noii învățături. Și în curând Kepler a devenit un susținător înflăcărat și convins al teoriei copernicane.
Spre deosebire de Maestlin, Johannes Kepler nu și-a ascuns părerile și convingerile. Propaganda deschisă a învățăturilor lui Copernic a adus foarte curând asupra lui ura teologilor locali. Chiar înainte de a absolvi facultatea, în 1594, Johann a fost trimis să predea matematică la școala protestantă din Graz, capitala provinciei austriece Stiria.
Deja în 1596, Johann a publicat „Secretul cosmografic”, unde, acceptând concluzia lui Copernic despre poziția centrală a Soarelui în sistemul planetar, a încercat să găsească o legătură între distanțele orbitelor planetare și razele sferelor în care poliedre regulate au fost înscrise într-o anumită ordine și în jurul căreia au fost descrise. În ciuda faptului că această lucrare a lui Kepler a rămas încă un exemplu de înțelepciune scolastică, cvasiștiințifică, ea a adus faimă autorului. Celebrul astronom-observator danez Tycho Brahe, care a fost sceptic cu privire la schema în sine, a adus un omagiu gândirii independente a tânărului om de știință, cunoștințelor sale despre astronomie, artă și perseverență în calcule și și-a exprimat dorința de a se întâlni cu el. Întâlnirea care a avut loc mai târziu a avut o importanță excepțională pentru dezvoltarea ulterioară a astronomiei.
În 1600, Tycho Brahe, care a sosit la Praga, i-a oferit lui Johann un loc de muncă ca asistent pentru observarea cerului și calcule astronomice. Cu puțin timp înainte de aceasta, Brahe a fost forțat să părăsească patria sa, Danemarca, și observatorul pe care îl construise acolo, unde a efectuat observații astronomice timp de un sfert de secol. Acest observator era echipat cu cele mai bune instrumente de măsurare, iar Brahe însuși era un observator priceput.
Când regele danez l-a lipsit pe Brahe de fonduri pentru întreținerea observatorului, a plecat la Praga. Brahe era foarte interesat de învățăturile lui Johannes Kepler, dar nu a fost un susținător al acesteia. El a prezentat explicația sa despre structura lumii; El a recunoscut planetele ca sateliți ai Soarelui și a considerat Soarele, Luna și stelele ca fiind corpuri care se învârt în jurul Pământului, care și-au păstrat astfel poziția centrului întregului Univers.
Brahe nu a lucrat mult timp cu Kepler: a murit în 1601. După moartea sa, Johannes Kepler a început să studieze materialele rămase cu date din observații astronomice pe termen lung. În timp ce lucra la ele, în special la materiale despre mișcarea lui Marte, Kepler a făcut o descoperire remarcabilă: a derivat legile mișcării planetare, care au devenit baza astronomiei teoretice.
Filosofii Grecia antică credea că un cerc este cel mai perfect formă geometrică. Și dacă da, atunci planetele ar trebui să-și facă revoluțiile numai în cercuri obișnuite (cercuri).
Kepler a ajuns la concluzia că opinia care s-a stabilit încă din cele mai vechi timpuri despre forma circulară a orbitelor planetare era incorectă. Prin calcule, a demonstrat că planetele nu se mișcă în cercuri, ci în elipse - curbe închise, a căror formă este ușor diferită de un cerc. La rezolvarea acestei probleme, Kepler a trebuit să întâmpine un caz care, în general, nu putea fi rezolvat folosind metodele matematicii cantităților constante. S-a rezumat la calcularea ariei unui sector al unui cerc excentric. Dacă această problemă se traduce în modern limbaj matematic, ajungem la integrala eliptică. Desigur, Johannes Kepler nu a putut da o soluție problemei în cuadraturi, dar nu a renunțat în fața dificultăților apărute și a rezolvat problema însumând la infinit număr mare infinitezimale „actualizate”. Această abordare a rezolvării unei probleme practice importante și complexe a reprezentat în timpurile moderne primul pas în preistorie analiză matematică.
Prima lege a lui Johannes Kepler sugerează: Soarele nu se află în centrul elipsei, ci într-un punct special numit focalizare. De aici rezultă că distanța planetei față de Soare nu este întotdeauna aceeași. Kepler a descoperit că viteza cu care o planetă se mișcă în jurul Soarelui nu este, de asemenea, întotdeauna aceeași: atunci când se apropie de Soare, planeta se mișcă mai repede, iar îndepărtându-se mai lent de acesta. Această caracteristică în mișcarea planetelor constituie a doua lege a lui Kepler. În același timp, I. Kepler a dezvoltat un aparat matematic fundamental nou, făcând un pas important în dezvoltarea matematicii cantităților variabile.
Ambele legi ale lui Kepler au devenit proprietatea științei din 1609, când a fost publicată celebra sa „Noua astronomie” - o declarație a fundamentelor noii mecanici cerești. Cu toate acestea, publicarea acestei lucrări remarcabile nu a atras imediat atenția cuvenită: chiar și marele Galileo, se pare, nu a acceptat legile lui Kepler până la sfârșitul zilelor sale.
Nevoile astronomiei stimulate dezvoltare ulterioară mijloacele de calcul ale matematicii și popularizarea lor. În 1615, Johannes Kepler a publicat o carte relativ mică, dar foarte încăpătoare ca conținut, „Noua stereometrie a butoaielor de vin”, în care a continuat să-și dezvolte metodele de integrare și le-a aplicat pentru a găsi volumele a peste 90 de corpuri de rotație, uneori destul de complex. Acolo a luat în considerare și probleme extreme, care au condus la o altă ramură a matematicii infinitezimale - calculul diferențial.
Nevoia de a îmbunătăți mijloacele de calcul astronomice și de compilare a tabelelor de mișcări planetare bazate pe sistemul copernican l-a atras pe Kepler către teoria și practica logaritmilor. Inspirat de munca lui Napier, Johannes Kepler a construit independent teoria logaritmilor pe o bază pur aritmetică și, cu ajutorul ei, a compilat tabele logaritmice apropiate de cele ale lui Napier, dar mai precise, publicate pentru prima dată în 1624 și retipărite până în 1700. Kepler a fost primul care a folosit calcule logaritmice în astronomie. El a putut să completeze „Tabelele Rudolfin” ale mișcărilor planetare doar datorită unui nou mijloc de calcul.
Interesul omului de știință pentru curbele de ordinul doi și pentru problemele opticii astronomice l-a condus la dezvoltarea principiului general al continuității - un fel de tehnică euristică care permite găsirea proprietăților unui obiect din proprietățile altuia, dacă primul se obţine prin trecerea la limita de la al doilea. În cartea „Suplimente la Vitellius, sau partea optică a astronomiei” (1604), Johannes Kepler, studiind secțiunile conice, interpretează o parabolă ca o hiperbolă sau elipsă cu focalizarea la infinit - acesta este primul caz din istoria matematicii a aplicării principiului general al continuităţii. Prin introducerea conceptului de punct la infinit, Kepler a făcut un pas important spre crearea unei alte ramuri a matematicii - geometria proiectivă.
Întreaga viață a lui Kepler a fost dedicată unei lupte deschise pentru învățăturile lui Copernic. În 1617-1621, în apogeul Războiului de Treizeci de Ani, când cartea lui Copernic era deja pe „Lista cărților interzise” a Vaticanului și omul de știință însuși trecea printr-o perioadă deosebit de grea din viața sa, a publicat Eseuri despre astronomia copernicană. în trei ediţii însumând aproximativ 1.000 de pagini. Titlul cărții nu reflectă cu exactitate conținutul acesteia - Soarele ocupă locul indicat de Copernic, iar planetele, Luna și sateliții lui Jupiter descoperiți de Galileo cu puțin timp înainte se învârt după legile descoperite de Kepler. Acesta a fost de fapt primul manual de astronomie nouă și a fost publicat într-o perioadă de luptă deosebit de acerbă a bisericii împotriva învățăturii revoluționare, când profesorul lui Kepler, Mestlin, un copernican prin convingere, a publicat un manual de astronomie despre Ptolemeu!
În aceiași ani, Kepler a publicat Harmony of the World, unde a formulat a treia lege a mișcărilor planetare. Omul de știință a stabilit o relație strictă între timpul de revoluție a planetelor și distanța lor față de Soare. S-a dovedit că pătratele perioadelor de revoluție ale oricăror două planete sunt legate între ele ca cuburi ale distanțelor lor medii față de Soare. Aceasta este a treia lege a lui Johannes Kepler.
De mulți ani, I. Kepler lucrează la alcătuirea de noi tabele planetare, tipărite în 1627 sub titlul „Tabelele Rudolfin”, care de mulți ani au fost carte de referință astronomi. Kepler a fost, de asemenea, responsabil pentru rezultate importante în alte științe, în special în optică, schema refractorului optic pe care a dezvoltat-o devenise deja principala în observațiile astronomice până în 1640.
Lucrările lui Kepler privind crearea mecanicii cerești au jucat un rol crucial în stabilirea și dezvoltarea învățăturilor lui Copernic. Ei au pregătit terenul pentru cercetările ulterioare, în special pentru descoperirea lui Isaac Newton a legii gravitației universale. Legile lui Kepler își păstrează încă semnificația, după ce au învățat să ia în considerare interacțiunea corpurilor cerești, oamenii de știință le folosesc nu numai pentru a calcula mișcările corpurilor cerești naturale, ci, cel mai important, a celor artificiale, cum ar fi navele spațiale, apariția și îmbunătățirea; la care este martoră generația noastră.
Descoperirea legilor rotației planetare i-a cerut omului de știință mulți ani de muncă persistentă și intensă. Kepler, care a suferit persecuție atât din partea conducătorilor catolici pe care i-a slujit, cât și din partea colegilor luterani (luteranismul este cea mai mare ramură a protestantismului. Fondată de Martin Luther în secolul al XVI-lea), ale căror dogme le-a putut accepta nu toate, trebuie să se miște mult. . Praga, Linz, Ulm, Sagan - aceasta este o listă incompletă a orașelor în care a lucrat.
Johannes Kepler nu a fost implicat doar în studiul revoluțiilor planetare, ci a fost interesat și de alte probleme ale astronomiei. Cometele i-au atras în special atenția. Observând că cozile cometelor sunt întotdeauna îndreptate spre Soare, Kepler a presupus că cozile se formează sub influența razelor solare. La acea vreme nu se știa nimic despre natura radiației solare și structura cometelor. Abia în a doua jumătate a secolului al XIX-lea și în secolul al XX-lea s-a stabilit că formarea cozilor de cometă este de fapt asociată cu radiația de la Soare.
Johannes Kepler a murit ca om de știință în timpul unei călătorii la Regensburg pe 15 noiembrie 1630, când a încercat în zadar să primească măcar o parte din salariul pe care vistieria imperială i-l datora de mulți ani.
Kepler datorează un credit enorm pentru dezvoltarea cunoștințelor noastre despre sistemul solar. Oamenii de știință din generațiile următoare, care au apreciat semnificația lucrărilor lui Kepler, l-au numit „legislatorul cerului”, deoarece el a descoperit legile prin care are loc mișcarea corpurilor cerești în sistemul solar. (Samin D.K. 100 mari oameni de știință. - M.: Veche, 2000)
Mai multe despre Johannes Kepler:
Johann Kepler este unul dintre cei mai mari astronomi ai tuturor secolelor și popoarelor, fondatorul astronomiei teoretice moderne.
Johannes Kepler s-a născut lângă Weil în Württemberg din părinți săraci. Pierzându-și tatăl devreme, Johann și-a petrecut o parte din copilărie ca servitor într-o tavernă și numai datorită faimosului Maestlin, a ajuns la Universitatea din Tübingen și aici s-a dedicat în întregime studiului matematicii și astronomiei. În 1594, Johannes Kepler era deja profesor la Graetz și a scris aici eseul „Prodromus dissertationem cosmographicarum”, în care apără sistemul copernican. Această lucrare a atras atenția generală a oamenilor de știință și, în curând, Kepler a stabilit relații active cu Copernic însuși și cu alți astronomi moderni.
Persecuția religioasă l-a forțat însă să părăsească Graz și în 1609 Johannes Kepler s-a mutat la Praga, la invitația celebrului Tycho Brahe. După moartea acestuia din urmă, Kepler a fost numit matematician imperial cu un anumit conținut și, mai important, a devenit moștenitorul colecției extinse de manuscrise lăsate de Tycho și reprezentând observațiile acestuia din urmă la Uranieborg (în Danemarca).
La Praga, Johannes Kepler a publicat „Astronomia Nova” (1609), „Dioptrece” (1611), a scris despre refracție, a inventat cel mai simplu telescop, care încă îi poartă numele, a observat o cometă (Halley), etc. Imediat, prelucrarea sistematică și observații foarte precise Tycho, I. Kepler a descoperit primele două dintre legile sale nemuritoare ale mișcării planetare în jurul soarelui (toate planetele se învârt în elipse, la unul dintre focarele cărora se află soarele și zonele descrise de vectorii cu rază sunt proporționale cu ori).
Cu toate acestea, nenorocirile familiei și întârzierile în plata salariilor l-au obligat adesea pe Kepler să întocmească calendare și horoscoape, în care el însuși nu credea. După moartea patronului său, împăratul Rudolph al II-lea, Johannes Kepler a acceptat un post de profesor la Linz și aici și-a compilat faimoasa „Tabulae Rudolphinae”, care timp de un secol întreg a servit drept bază pentru calcularea pozițiilor planetelor.
În cele din urmă, în 1619 a fost publicat unul dintre ultimele opere. Kepler: „Harmonia mundi”, în care, printre considerații profunde și încă interesante despre misterele universului, este enunțată a treia lege a mișcării planetare (pătratele timpilor de revoluție planete diferite proporţional cu cuburile semiaxelor majore ale orbitelor lor).
Johannes Kepler și-a petrecut ultimii ani ai vieții într-o călătorie constantă, parțial din cauza tulburărilor politice. război de treizeci de ani(la un moment dat, omul de știință a fost în slujba lui Wallenstein ca astrolog), parțial ca urmare a procesului mamei sale, care a fost acuzată de vrăjitorie. A murit la 15 noiembrie 1630, la Regensburg, unde a fost înmormântat în cimitirul St. Petra. Deasupra mormântului său există o inscripție: „Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Jachetă pentru bărbați coelestis erat, corporis umbra.” Acest epitaf, scris de însuși Johannes Kepler, tradus înseamnă: „Înainte măsuram cerurile, acum măsor întunericul sub pământ; mintea mea a fost un dar din cer – iar trupul meu, transformat într-o umbră, se odihnește.” La Regensburg, în 1808, i-a fost ridicat un monument.
Publicat pentru aniversarea a trei centenare de la nașterea lui Johannes Kepler întâlnire deplină lucrările sale („Opera omnia”, Frankfurt am M. și Erlangen 1758 - 71), în 8 volume, astronomul Frisch și-a dedicat aproape întreaga viață pregătirii acestei publicații și a primit o indemnizație de la Sankt Petersburg. acd. Sci. Multe dintre manuscrisele lui Kepler sunt acum păstrate în biblioteca Observatorului Pulkovo; biografia lui Kepler în limba rusă și o prezentare general înțeleasă a acesteia activitate științifică- în biblioteca biografică a lui F. Pavlenkov. Biografia a fost compilată, potrivit lui Frisch, de E. A. Predtechensky.
Javascript este dezactivat în browserul dvs.Pentru a efectua calcule, trebuie să activați controalele ActiveX!
Johannes Kepler s-a născut la 27 decembrie 1571 în statul german Stuttgart în familia lui Heinrich Kepler și Katharina Guldenmann. Se credea că Kelpers erau bogați, totuși, până la nașterea băiatului, averea familiei scăzuse semnificativ. Heinrich Kepler și-a câștigat existența ca comerciant. Când Johann avea 5 ani, tatăl său a părăsit familia. Mama băiatului, Katharina Guldenmann, a fost herbolist și vindecător, iar mai târziu, pentru a se hrăni pe ea și pe copilul ei, a încercat chiar și vrăjitorie. Potrivit zvonurilor, Kepler era un băiat bolnăvicios, fragil la corp și slab la minte.
Cu toate acestea, încă de mic a arătat interes pentru matematică, surprinzând adesea pe cei din jur cu abilitățile sale în această știință. Chiar și în copilărie, Kepler a făcut cunoștință cu astronomia și și-a purtat dragostea pentru această știință de-a lungul vieții. Ocazional, el și familia sa observă eclipse și apariția cometelor, dar vederea slabă și mâinile afectate de variolă nu îi permit să se angajeze serios în observații astronomice.
Educaţie
În 1589, după ce a absolvit liceul și școala latină, Kepler a intrat la Seminarul Teologic din Tübingen de la Universitatea din Tübingen. Aici s-a arătat pentru prima dată ca un matematician competent și un astrolog priceput. La seminar a studiat și filozofia și teologia sub îndrumarea unor personalități marcante ale timpului său - Vitus Müller și Jacob Heerbrand. La Universitatea din Tübingen, Kepler a făcut cunoștință cu sistemele planetare ale lui Copernic și Ptolemeu. Înclinându-se spre sistemul copernican, Kepler ia Soarele ca sursă principală forță motriceîn Univers. După absolvirea universității, visează să obțină o funcție guvernamentală, însă, după ce i s-a oferit postul de profesor de matematică și astronomie la Școala protestantă din Graz, renunță imediat la ambițiile sale politice. Kepler a preluat postul de profesor în 1594, când avea doar 23 de ani.
Activitati stiintifice
În timp ce preda la o școală protestantă, Kepler, în propriile sale cuvinte, „avea o viziune” asupra planului cosmic pentru structura Universului. În apărarea vederilor sale copernicane, Kepler prezintă o relație periodică a planetelor, Saturn și Jupiter, în zodiac. De asemenea, își îndreaptă eforturile pentru a determina relația dintre distanțele planetelor față de Soare și dimensiunile poliedrelor regulate, susținând că i-a fost dezvăluită geometria Universului.
Majoritatea teoriilor lui Kepler, bazate pe sistemul copernican, au pornit din credința sa în interconectarea viziunilor științifice și teologice despre Univers. Ca urmare a acestei abordări, în 1596, omul de știință a scris prima, și poate cea mai controversată dintre lucrările sale despre astronomie, „Secretul Universului”. Cu această lucrare și-a câștigat o reputație de astronom priceput. În viitor, Kepler avea să facă doar modificări minore lucrării sale și o va lua ca bază pentru o serie de lucrări viitoare. A doua ediție a „Secretului” va apărea în 1621, cu o serie de modificări și completări de la autor.
Publicația crește ambițiile omului de știință, iar acesta decide să-și extindă domeniul de activitate. Începe încă patru lucrări științifice: despre imuabilitatea Universului, despre influența cerurilor asupra Pământului, asupra mișcărilor planetelor și asupra naturii fizice a corpurilor stelare. El trimite lucrările și presupunerile sale multor astronomi, ale căror opinii le susține și ale căror lucrări îi servesc drept exemplu, pentru a obține aprobarea lor. Una dintre aceste scrisori se transformă într-o prietenie cu Tycho Brahe, cu care Kepler va discuta multe întrebări referitoare la fenomenele astronomice și cerești.
Între timp, în școala protestantă din Graz se desfășoară un conflict religios, ceea ce îi amenință să predea în continuare la școală și, prin urmare, pleacă. institutie de invatamantși se alătură lucrărilor astronomice ale lui Tycho. 1 ianuarie 1600 Kepler părăsește Graz și merge la muncă pentru Tycho. Rezultatul muncii lor în comun vor fi lucrările remarcabile „Astronomie din punctul de vedere al opticii”, „Tabelele lui Rudolph” și „Tabelele prusace”. Tabelele Rudolphian și Prusac au fost prezentate Sfântului Împărat Roman Rudolf al II-lea. Dar în 1601, Tycho moare brusc, iar Copernic este numit matematician imperial, căruia i se încredințează responsabilitatea de a termina lucrarea începută de Tycho. Sub împărat, Kepler a urcat la rangul de consilier principal astrologic. De asemenea, l-a ajutat pe domnitor în timpul tulburărilor politice, fără a uita lucrările sale despre astronomie. În 1610, Kepler a început colaborarea cu Galileo Galilei și chiar și-a publicat propriile observații telescopice ale sateliților diferitelor planete. În 1611, Kepler a construit un telescop pentru observații astronomice din propria sa invenție, pe care l-a numit „telescopul Keplerian”.
Observații de supernova
În 1604, un om de știință observă cerul înstelat o nouă stea strălucitoare de seară și, fără să-și creadă ochilor, observă o nebuloasă în jurul ei. O supernovă ca aceasta poate fi observată doar o dată la 800 de ani! Se crede că o astfel de stea a apărut pe cer la nașterea lui Hristos și la începutul domniei lui Carol cel Mare. După un spectacol atât de unic, Kepler verifică proprietățile astronomice ale stelei și chiar începe să studieze sferele cerești. Calculele sale de paralaxă în astronomie îl aduc în prim-planul acestei științe și îi întăresc reputația.
Viața personală
În timpul vieții sale, Kepler a trebuit să îndure multe tulburări emoționale. La 27 aprilie 1597 s-a căsătorit cu Barbara Müller, pe atunci văduvă de două ori, care avea deja o fiică mică, Gemma. În primul an al vieții lor de căsătorie, Keplerii au avut două fiice.
Ambele fete mor în copilărie. În anii următori, în familie s-ar fi născut încă trei copii. Cu toate acestea, starea de sănătate a Barbara s-a deteriorat, iar în 1612 a murit.
30 octombrie 1613 Kepler se căsătorește din nou. După ce a revizuit unsprezece jocuri, o alege pe Susanne Reuttingen, în vârstă de 24 de ani. Primii trei copii născuți din această uniune mor în copilărie. Aparent, a doua căsătorie s-a dovedit a fi mai fericită decât prima. Pentru a adăuga insultă la vătămare, mama lui Kepler este acuzată de vrăjitorie și închisă timp de paisprezece luni. Potrivit martorilor oculari, fiul nu și-a părăsit mama pe parcursul întregului proces.
Moartea și moștenirea
Kepler a murit chiar înainte de a observa tranzitele lui Mercur și Venus, pe care le așteptase cu nerăbdare. A murit la 15 noiembrie 1630, la Regensburg, Germania, după o scurtă boală. Timp de mulți ani, legile lui Kepler au fost privite cu scepticism. Cu toate acestea, după ceva timp, oamenii de știință au început să testeze teoriile lui Kepler și, treptat, au început să fie de acord cu descoperirile sale. Reducerea astronomiei copernicane, vehiculul principal al ideilor lui Kepler, a servit ca ghid pentru astronomi mulți ani. Oameni de știință renumiți, precum Newton, și-au construit teoriile pe lucrarea lui Kepler.
Kepler este cunoscut și pentru lucrările sale filozofice și matematice. O serie de compozitori celebri i-au dedicat lui Kepler compoziții muzicale și opere, unul dintre ei fiind Harmony of the World.
În 2009, pentru a comemora contribuțiile lui Kepler la astronomie, NASA a lansat misiunea Kepler.
Lucrări majore
- „Noua Astronomie”
- „Astronomia din punct de vedere al opticii”
- „Secretul Universului”
- "Vis"
- „Cadou de Anul Nou sau Despre fulgi de nea hexagonali”
- „Conjecturile lui Kepler”
- „Legea continuității”
- „Legile kepleriene ale mișcării planetare”
- „Astronomia copernicană redusă”
- „Armonia lumii”
- „Mesele lui Rudolph”
Scor biografie
Funcție nouă!