Keplerove objavy v matematike a optike. Veľkí astronómovia

07.12.2023

Johannes Kepler sa narodil 27. decembra 1571 v nemeckej spolkovej krajine Stuttgart v rodine Heinricha Keplera a Kathariny Guldenmannovej. Verilo sa, že Kelperi boli bohatí, ale kým sa chlapec narodil, bohatstvo v rodine sa výrazne znížilo. Heinrich Kepler sa živil ako obchodník. Keď mal Johann 5 rokov, jeho otec rodinu opustil. Chlapcova matka Katharina Guldenmannová bola bylinkárka a liečiteľka a neskôr, aby uživila seba a svoje dieťa, sa dokonca pokúsila o čarodejníctvo. Podľa povestí bol Kepler chorľavý chlapec, slabý na tele a slabý v mysli.

Už od útleho veku však prejavoval záujem o matematiku, často prekvapoval svoje okolie svojimi schopnosťami v tejto vede. Už ako dieťa sa Kepler zoznámil s astronómiou a lásku k tejto vede si niesol po celý život. Občas s rodinou pozoruje zatmenie a objavenie sa komét, no slabý zrak a ruky postihnuté kiahňami mu nedovolia vážne sa venovať astronomickým pozorovaniam.

Vzdelávanie

V roku 1589, po absolvovaní strednej školy a latinskej školy, vstúpil Kepler do Tübingenského teologického seminára na univerzite v Tübingene. Tu sa prvýkrát prejavil ako kompetentný matematik a zručný astrológ. V seminári študoval aj filozofiu a teológiu pod vedením vynikajúcich osobností svojej doby – Vitusa Müllera a Jacoba Heerbranda. Na univerzite v Tübingene sa Kepler zoznámil s planetárnymi systémami Kopernika a Ptolemaia. Kepler, naklonený ku Koperníkovmu systému, považuje Slnko za hlavný zdroj hnacej sily vo vesmíre. Po skončení vysokej školy sníva o získaní vládnej pozície, no po ponuke profesora matematiky a astronómie na protestantskej škole v Grazi okamžite zanecháva politické ambície. Kepler nastúpil na miesto profesora v roku 1594, keď mal iba 23 rokov.

Vedecká činnosť

Počas vyučovania na protestantskej škole mal Kepler podľa vlastných slov „víziu“ kozmického plánu pre štruktúru vesmíru. Na obranu svojich koperníkovských názorov Kepler predstavuje periodický vzťah planét, Saturna a Jupitera, vo zverokruhu. Svoje úsilie zameriava aj na určenie vzťahu medzi vzdialenosťami planét od Slnka a veľkosťou pravidelných mnohostenov, pričom tvrdí, že geometria vesmíru mu bola odhalená.
Väčšina Keplerovych teórií, založených na Kopernikovom systéme, pramenila z jeho viery v prepojenie vedeckých a teologických pohľadov na Vesmír. Výsledkom tohto prístupu bolo, že vedec v roku 1596 napísal svoju prvú a možno najkontroverznejšiu zo svojich prác o astronómii, „Tajomstvo vesmíru“. Touto prácou si získal povesť zručného astronóma. V budúcnosti by Kepler vo svojom diele robil len menšie úpravy a bral by ho ako základ pre množstvo svojich budúcich diel. Druhé vydanie „Tajomstva“ vyjde v roku 1621 s množstvom úprav a dodatkov od autora.

Publikácia zvyšuje vedcove ambície a rozhodne sa rozšíriť pole pôsobnosti. Začína ďalšie štyri vedecké práce: o nemennosti Vesmíru, o vplyve nebies na Zem, o pohyboch planét a o fyzickej podstate hviezdnych telies. Svoje diela a domnienky posiela mnohým astronómom, ktorých názory podporuje a ktorých diela mu slúžia ako príklad, aby získal ich súhlas. Jeden z týchto listov sa premení na priateľstvo s Tychom Brahe, s ktorým Kepler preberie mnohé otázky týkajúce sa astronomických a nebeských javov.

V protestantskej škole v Grazi sa medzitým schyľuje k náboženskému konfliktu, ktorý ohrozuje jeho ďalšie vyučovanie na škole, a preto opúšťa vzdelávaciu inštitúciu a pripája sa k Tychovým astronomickým dielam. 1. januára 1600 Kepler opúšťa Graz a ide pracovať pre Tycha. Výsledkom ich spoločnej práce budú vynikajúce diela „Astronómia z pohľadu optiky“, „Rudolfove stoly“ a „Pruské stoly“. Rudolfské a pruské tabuľky boli odovzdané cisárovi Svätej ríše rímskej Rudolfovi II. Ale v roku 1601 Tycho náhle zomiera a Koperník je vymenovaný za cisárskeho matematika, ktorý je poverený dokončením práce, ktorú Tycho začal. Za cisára sa Kepler dostal do hodnosti hlavného astrologického poradcu. Pomáhal aj vládcovi počas politických nepokojov, pričom nezabudol na jeho diela o astronómii. V roku 1610 začal Kepler spoločnú prácu s Galileom Galileim a dokonca publikoval svoje vlastné teleskopické pozorovania satelitov rôznych planét. V roku 1611 Kepler zostrojil teleskop na astronomické pozorovania svojho vlastného vynálezu, ktorý nazval „Keplerovský teleskop“.

Pozorovania supernovy

V roku 1604 vedec pozoruje novú jasnú večernú hviezdu na hviezdnej oblohe a neveriac vlastným očiam si všimne okolo nej hmlovinu. Takúto supernovu možno pozorovať len raz za 800 rokov! Predpokladá sa, že takáto hviezda sa objavila na oblohe pri narodení Krista a na začiatku vlády Karola Veľkého. Po takomto jedinečnom predstavení Kepler skontroluje astronomické vlastnosti hviezdy a dokonca začne študovať nebeské sféry. Jeho výpočty paralaxy v astronómii ho privádzajú do popredia tejto vedy a posilňujú jeho povesť.

Osobný život

Počas svojho života musel Kepler prežiť veľa citových otrasov. 27. apríla 1597 sa oženil s Barbarou Müllerovou, vtedy už dvakrát vdovou, ktorá už mala malú dcéru Gemmu. V prvom roku manželského života sa Keplerovcom narodili dve dcéry.
Obe dievčatá zomierajú v detstve. V nasledujúcich rokoch by sa do rodiny mali narodiť ďalšie tri deti. Barborin zdravotný stav sa však zhoršil a v roku 1612 zomrela.

30. októbra 1613 sa Kepler opäť oženil. Po preskúmaní jedenástich zápasov si vyberá 24-ročnú Susanne Reuttingen. Prvé tri deti narodené z tohto zväzku zomierajú v detstve. Zdá sa, že druhé manželstvo dopadlo šťastnejšie ako prvé. Aby toho nebolo málo, Keplerova matka je obvinená z čarodejníctva a uväznená na štrnásť mesiacov. Podľa očitých svedkov syn matku počas celého procesu neopustil.

Smrť a dedičstvo

Kepler zomrel tesne predtým, ako mal pozorovať prechody Merkúra a Venuše, na ktoré netrpezlivo čakal. Zomrel 15. novembra 1630 v nemeckom Regensburgu po krátkej chorobe. Na Keplerove zákony sa dlhé roky pozeralo skepticky. Po nejakom čase však vedci začali testovať Keplerove teórie a postupne začali súhlasiť s jeho objavmi. Redukcia kopernikovskej astronómie, hlavný prostriedok Keplerovych myšlienok, slúžila astronómom mnoho rokov ako sprievodca. Slávni vedci, ako napríklad Newton, postavili svoje teórie na práci Keplera.

Kepler je známy aj svojimi filozofickými a matematickými dielami. Množstvo slávnych skladateľov venovalo Keplerovi hudobné skladby a opery, jednou z nich je Harmony of the World.
V roku 2009, na pripomenutie si Keplerovho príspevku k astronómii, NASA spustila misiu Kepler.

Hlavné diela

"Nová astronómia"
"Astronómia z pohľadu optiky"
"Tajomstvo vesmíru"
"sen"
"Novoročný darček alebo o šesťhranných snehových vločkách"
"Keplerove dohady"
"Zákon kontinuity"
"Keplerovské zákony pohybu planét"
"Kopernikova astronómia znížená"
"Harmónia sveta"
"Rudolphove stoly"

Biografické skóre

Nová funkcia! Priemerné hodnotenie, ktoré táto biografia dostala. Zobraziť hodnotenie

Johannes Kepler.
Na základe originálu v Kráľovskom observatóriu v Berlíne.

Kepler Johann (1571-1630), nemecký astronóm, jeden z tvorcov modernej astronómie. Objavil zákony pohybu planét (Keplerove zákony), na základe ktorých zostavil planétové tabuľky (tzv. Rudolfove tabuľky). Položil základy teórie zatmení. Vynašiel ďalekohľad, v ktorom sú objektív a okulár bikonvexné šošovky.

Kepler Johann (27. december 1571, Weilder-Stadt – 15. november 1630, Regensburg) – nemecký astronóm a matematik. Pri hľadaní matematickej harmónie sveta stvoreného Bohom podnikol matematickú systematizáciu myšlienok Koperníka. Študoval na univerzite v Tübingene, vyučoval matematiku a etiku v Grazi, zostavoval kalendáre a astrologické predpovede. V diele „The Harbinger, or the Cosmographic Mystery“ (Prodromus sive Mysterium cosmographicum, 1596) stanovil božský matematický poriadok nebies: šesť planét určuje päť intervalov, ktoré zodpovedajú piatim „platónskym“ mnohostenom. Bol dvorným matematikom v Prahe, asistentom Tycha Braheho; spracovaním svojich presných pozorovaní pohybov Marsu stanovil prvé dva zákony rotácie planét: planéty sa nepohybujú po kruhových dráhach, ale po elipsách, v jednom z ohniskov ktorých je Slnko; planéty sa pohybujú rýchlosťou, pri ktorej polomerové vektory opisujú rovnaké oblasti v rovnakom čase („Nová astronómia“ - Astronomia nova, Pragae, 1609). Neskôr sa tieto zákony rozšírili na všetky planéty a satelity. Tretí zákon – druhé mocniny periód revolúcie planét súvisia s kockami ich priemerných vzdialeností od Slnka – je stanovený v Harmónii sveta inšpirovanej Pythagorejcom (Harmonices mundi, 1619). Pre matematiku bola obzvlášť dôležitá štúdia „Stereometria vínnych sudov“ (1615), v ktorej Kepler vypočítal objemy telies získaných rotáciou kužeľosečiek okolo osi ležiacej s nimi v rovnakej rovine. Logaritmy aplikoval aj na konštrukciu nových tabuliek pohybu planét (1627). Jeho „Krátka esej o koperníkovskej astronómii“ (Epitome astronomiae Copernicanae, 1621) bola najlepšou učebnicou astronómie tej doby. Keplerove objavy mali obrovský význam pre filozofický a vedecký vývoj modernej doby.

L. A. Mikeshina

Nová filozofická encyklopédia. V štyroch zväzkoch. / Ústav filozofie RAS. Vedecké vyd. rada: V.S. Stepin, A.A. Guseinov, G.Yu. Semigin. M., Mysl, 2010, ročník II, E – M, s. 242.

Johannes Kepler sa narodil 27. decembra 1571 v meste Weil neďaleko Stuttgartu v Nemecku. Kepler sa narodil v chudobnej rodine, a preto sa mu s veľkými problémami podarilo vyštudovať školu a v roku 1589 vstúpiť na univerzitu v Tübingene. Tu študoval matematiku a astronómiu. Jeho učiteľ profesor Mestlin bol tajným nasledovníkom Koperníka. Čoskoro sa aj Kepler stal zástancom kopernikovskej teórie.

V roku 1600 slávny dánsky astronóm-pozorovateľ Tycho Brahe, ktorý prišiel do Prahy, ponúkol Johannovi prácu svojho asistenta pri pozorovaní oblohy a astronomických výpočtoch. Po Braheho smrti v roku 1601 začal Kepler študovať zostávajúce materiály s dlhodobými pozorovacími údajmi. Kepler dospel k záveru, že názor o kruhovom tvare obežných dráh planét je nesprávny. Výpočtami dokázal, že planéty sa nepohybujú po kruhoch, ale po elipsách. Prvý Keplerov zákon naznačuje: Slnko nie je v strede elipsy, ale v špeciálnom bode nazývanom ohnisko. Z toho vyplýva, že vzdialenosť planéty od Slnka nie je vždy rovnaká. Kepler zistil, že rýchlosť, ktorou sa planéta pohybuje okolo Slnka, tiež nie je vždy rovnaká: keď sa približuje bližšie k Slnku, planéta sa pohybuje rýchlejšie a vzďaľuje sa od neho pomalšie. Táto vlastnosť v pohybe planét predstavuje druhý Keplerov zákon.

Oba Keplerove zákony sa stali majetkom vedy od roku 1609, kedy bola publikovaná jeho „Nová astronómia“ - vyhlásenie o základoch novej nebeskej mechaniky.

Potreba zdokonaliť prostriedky astronomických výpočtov a zostavovanie tabuliek pohybu planét na základe Kopernikovho systému prilákala Keplera k teórii a praxi logaritmov. Vybudoval teóriu logaritmov na aritmetickom základe a s jej pomocou zostavil logaritmické tabuľky, prvýkrát publikované v roku 1624 a pretlačené až do roku 1700.

V knihe „Supplements to Vitellius, or the Optical Part of Astronomy“ (1604), Kepler, študujúci kužeľosečky, interpretuje parabolu ako hyperbolu alebo elipsu s nekonečne vzdialeným ohniskom – ide o prvý prípad v histórii matematiky uplatňovanie všeobecného princípu kontinuity.

V rokoch 1617-1621, na vrchole tridsaťročnej vojny, keď už bola Kopernikova kniha na vatikánskom „Zozname zakázaných kníh“. Kepler publikuje Eseje o kopernikovskej astronómii v troch vydaniach. Názov knihy presne nevystihuje jej obsah - Slnko zaberá miesto, ktoré označil Kopernik, a planéty, Mesiac a satelity Jupitera, ktoré krátko predtým objavil Galileo, sa otáčajú podľa zákonov objavených Keplerom. V tých istých rokoch Kepler publikoval Harmony of the World, kde sformuloval tretí zákon planetárnych pohybov: druhé mocniny periód revolúcie dvoch planét sú vo vzájomnom vzťahu ako kocky ich priemerných vzdialeností od Slnka.

Mnoho rokov pracoval na zostavovaní nových planetárnych tabuliek, vytlačených v roku 1627 pod názvom „Rudolfinove tabuľky“, ktoré boli dlhé roky referenčnou knihou pre astronómov. Kepler prispel významnými výsledkami aj v iných vedách, najmä v optike. Schéma optického refraktora, ktorú vyvinul, sa už v roku 1640 stala hlavnou v astronomických pozorovaniach.

Kepler sa nezaoberal len štúdiom planetárnych revolúcií, zaujímal sa aj o iné otázky astronómie. Pozornosť upútali najmä kométy. Keď si Kepler všimol, že chvosty komét sú vždy otočené smerom od Slnka, domnieval sa, že chvosty vznikajú pod vplyvom slnečných lúčov. V tom čase nebolo nič známe o povahe slnečného žiarenia a štruktúre komét. Až v druhej polovici 19. storočia a v 20. storočí sa zistilo, že vznik kométových chvostov vlastne súvisí so žiarením zo Slnka.

Vedec zomrel počas cesty do Regensburgu 15. novembra 1630, keď sa márne snažil získať aspoň časť platu, ktorý mu dlhé roky dlhovala cisárska pokladnica.

Pretlačené zo stránky http://100top.ru/encyclopedia/

Čítajte ďalej:

Svetoznámi vedci (biografická príručka).

Keplerove tri zákony. V knihe: Gurtovtsev A.L. Myslieť alebo veriť? Óda na ľudskú hlúposť. Minsk, 2015.

Eseje:

Gesammelte Werke, Bd. 1 - 18 hod. W. Van Dyckund M. Caspar. Munch., 1937-63; v ruštine Prel.: Nová stereometria vínnych sudov. M,-L., 1935:

O šesťhranných snehových vločkách. M., 1982.

Literatúra:

Kirsanov V.S. Vedecká revolúcia 17. storočia. M., 1987;

Reale J., Antiseri D. Západná filozofia od jej počiatkov po súčasnosť, zväzok 3. Moderná doba. Petrohrad, 1996.

Čoskoro po smrti Koperníka astronómovia na základe jeho systému sveta zostavili tabuľky pohybov planét. Tieto tabuľky boli v lepšej zhode s pozorovaniami ako predchádzajúce tabuľky zostavené podľa Ptolemaia. Ale po nejakom čase astronómovia objavili rozpor medzi týmito tabuľkami a pozorovacími údajmi o pohybe nebeských telies.

Pokročilým vedcom bolo jasné, že Kopernikovo učenie je správne, no bolo potrebné hlbšie študovať a objasniť zákony pohybu planét. Tento problém vyriešil veľký nemecký vedec Johann Kepler .

Kepler Narodil sa v roku 1571 v južnom Nemecku. V tom čase bolo Nemecko rozdrobené na malé štáty; bratovražedné a náboženské vojny zruinovali obyvateľstvo a brzdili rozvoj kultúry a vzdelanosti.

Kepler sa narodil v chudobnej rodine, a preto sa mu s veľkými ťažkosťami podarilo vyštudovať školu a vstúpiť na univerzitu v Tübingene. Tu s nadšením študoval matematiku a astronómiu. Jeho učiteľ prof. Mestlin bol tajným nasledovníkom Koperníka. Samozrejme, na univerzite Mestlin vyučoval astronómiu podľa Ptolemaia, ale doma svojho študenta oboznámil so základmi nového učenia. A tak ďalej Kepler sa stal horlivým a presvedčeným zástancom kopernikovskej teórie.

Na rozdiel od Mestlina, Kepler neskrýval svoje názory a presvedčenie. Otvorená propaganda Kopernikovho učenia naňho veľmi skoro vyvolala nenávisť miestnych teológov. To ovplyvnilo osud Kepler: Po skončení univerzity bol nútený túlať sa po rôznych mestách a robiť drobné práce.

Otvorila sa mu príležitosť naplno sa venovať jeho obľúbenej astronómii Kepler až v roku 1600, keď mu známy dánsky astronóm-pozorovateľ Tycho Brahe, ktorý prišiel do Prahy, ponúkol prácu svojho asistenta pri pozorovaní oblohy a astronomických výpočtoch.

Krátko predtým bol samotný Tycho Brahe nútený opustiť svoju vlasť Dánsko a tam vybudované observatórium, kde štvrťstoročie robil astronomické pozorovania. Toto observatórium bolo vybavené tými najlepšími meracími prístrojmi a sám Tycho Brahe bol zručným pozorovateľom.

Keď dánsky kráľ pripravil Tycha Brahe o prostriedky na údržbu hvezdárne, odišiel do Prahy. Tycho Brahe sa veľmi zaujímal o Kopernikovo učenie, ale nebol jeho zástancom. Predložil vlastné vysvetlenie štruktúry sveta: planéty uznal za satelity Slnka a Slnko, Mesiac a hviezdy považoval za telesá obiehajúce okolo Zeme, ktoré si tak zachovali polohu stredu celej planéty. Vesmír.

Spolupracoval Tycho Brahe Kepler Nie na dlho: Tycho Brahe zomrel v roku 1601. Po jeho smrti Kepler začal študovať zvyšné materiály s údajmi z dlhodobých astronomických pozorovaní. Práca na nich, najmä na materiáloch o pohybe Marsu, Kepler urobil pozoruhodný objav: odvodil zákony pohybu planét, ktoré sa stali základom teoretickej astronómie.

Mysleli si to filozofi starovekého Grécka kruh je najdokonalejší geometrický tvar. A ak áno, potom by sa planéty mali otáčať iba v pravidelných kruhoch (kruhoch). Kepler dospel k záveru, že odpradávna ustálená mienka o kruhovom tvare obežných dráh planét je nesprávna. Výpočtami dokázal, že planéty sa pohybujú po kruhoch, ale v elipsách – uzavretých krivkách, ktorých tvar je trochu odlišný od kruhu. Prvý zákon Kepler- eliptický pohyb planét. Slnko nie je v strede elipsy, ale v špeciálnom bode nazývanom ohnisko

Z toho vyplýva, že vzdialenosť planéty od Slnka nie je vždy rovnaká. Kepler zistili, že rýchlosť, ktorou sa planéta pohybuje okolo Slnka, tiež nie je vždy rovnaká: približovaním sa k Slnku sa planéta pohybuje rýchlejšie a vzďaľovaním sa od neho pomalšie. Táto vlastnosť v pohybe planét predstavuje druhý zákon Kepler.

Už Kopernik určoval vzdialenosti planét od Slnka s dostatočnou presnosťou na svoju dobu. Obdobia revolúcie planét už boli tiež známe. Kepler stanovil prísny vzťah medzi časom otáčania planét a ich vzdialenosťou od Slnka. Ukázalo sa, že druhé mocniny periód otáčania ľubovoľných dvoch planét sú vo vzájomnom vzťahu ako kocky ich priemerných vzdialeností od Slnka. Toto je tretí zákon Kepler.

Čitateľ si môže správnosť tohto zákona ľahko overiť. Napríklad priemerná vzdialenosť Jupitera od Slnka je 5,2-krát (zaokrúhlená) väčšia ako priemerná vzdialenosť Zeme od Slnka. Trvanie Jupiterovej revolúcie je 11,9 pozemských rokov. Je ľahké vidieť, že kocka prvého čísla a druhá mocnina druhého sú takmer rovnaké: (5.2) na druhú = 140,6 a (11,9) na druhú = 141,6. Mierny rozdiel medzi nimi sa vysvetľuje zaokrúhlením oboch hodnôt na desatiny. Bez ohľadu na to, ktoré dve planéty vezmeme, výsledok bude rovnaký.

Vyžadovalo sa objavenie zákonov planetárnej revolúcie Kepler mnoho rokov driny a tvrdej driny. Pracoval, celý čas žil v chudobe, prenasledovaný všemocnou cirkevnou vrchnosťou. knihy Kepler, ktoré s veľkými problémami publikoval, boli spálené na hranici.

Kepler sa zaoberal nielen štúdiom planetárnej cirkulácie, zaujímal sa o iné otázky astronómie. Pozornosť upútali najmä kométy. Všímajúc si, že chvosty komét sú vždy otočené smerom od Slnka, Kepler predpokladal, že chvosty sa tvoria pod vplyvom slnečného žiarenia. V tom čase nebolo nič známe o povahe slnečného žiarenia a štruktúre komét. Až v druhej polovici 19. stor. a v 20. storočí. Zistilo sa, že vznik chvostov komét skutočne súvisí so slnečným žiarením.

Kepler zomrel v roku 1630. Má veľkú zásluhu na rozvoji nášho poznania slnečnej sústavy. Vedci nasledujúcich generácií, ktorí ocenili význam diel Kepler, ho nazval „zákonodarcom neba“, pretože to bol on, kto zistil zákony, podľa ktorých sa pohyb nebeských telies uskutočňuje v slnečnej sústave.

Vznik heliocentrického systému Mikuláša Koperníka je najdôležitejšou súčasťou procesu, ktorý historici nazvali vedeckou revolúciou 16. – 17. storočia. V predslove ku svojej knihe, kde načrtol túto teóriu, veľký Poliak opatrne poukázal na jej absurdnosť a naznačil, že jeho prácu treba považovať len za pokus nájsť spôsob, ako uľahčiť matematické výpočty v astronómii.

Zásluhu na premene kopernikovského modelu vesmíru na jeden má veľký nemecký vedec Kepler. Johann okrem iných veľkých súčasníkov urobil viac: oznámil príchod nového typu človeka na svet – vedca, ktorý aktívne spoznáva prírodu.

Kométa je predzvesťou veľkého osudu

Budúci astronóm, matematik, mechanik, optik sa narodil 27. decembra 1571 v chudobnej rodine v meste Weil vo Württemberskom vojvodstve v švábskej časti Nemecka. Keď mal 5 rokov, hlava rodiny, žoldnier Heinrich Kepler, odišiel do vojny v Holandsku. Johann ho už nikdy nevidel. Jeho matka Katarína bola dcérou hostinského, venovala sa bylinkárstvu a vešteniu, na čo neskôr takmer doplatila hlavou. Keďže mala malý príjem, robila všetko pre to, aby jej syn dostal slušné vzdelanie.

Zaujímavý fakt, možno taký, ktorý určil celý jeho osud, je obsiahnutý v životopise Johannesa Keplera na jeho samom začiatku. Katharina Kepler ukázala šesťročnému Johannovi kométu a o tri roky neskôr, v roku 1580, zatmenie Mesiaca. Hviezda pohybujúca sa po nočnej oblohe a Mesiac meniaci sa tvar pred našimi očami urobili na zvedavého chlapca silný dojem. Možno sa potom zrodila jeho túžba dostať sa na dno toho, čo sa deje?

Teológ, podporovateľ Koperníka

V ranom detstve trpel Johann kiahňami, ktoré oslabili jeho zrak. Preto vyrastal fyzicky slabý a chorľavý. Dokončenie stredoškolského vzdelania mu preto trvalo dlhšie ako jeho rovesníkom. V tom istom čase mestské úrady uľahčili prijatie Keplera na univerzitu v Tübingene, ktorí si všimli vynikajúce schopnosti, ktoré mal Johann Kepler. Krátka biografia vedca z rokov 1591 až 1594 predstavuje intenzívne vstrebávanie vedomostí na jednej z najlepších európskych univerzít.

Kepler bol celý život hlboko veriacim mužom a zarytým protestantom. Preto sa pripravoval stať sa kňazom a vstúpil na teologickú fakultu. Je pravda, že predtým absolvoval kurz matematiky a astronómie a stal sa magistrom umenia - tak sa tomu v tom čase hovorilo. Medzi jeho učiteľov patril zástanca heliocentrického systému Michael Möstlin. Kepler sa pod vplyvom svojich prednášok stal aj presvedčeným hlásateľom tejto teórie. Johann sa snažil kreatívne pochopiť myšlienky Koperníka, ale nie vždy vyvodil správne závery.

Keplerov pohár

Johannove plány stať sa kňazom prekazilo jeho pozvanie na miesto učiteľa matematiky na univerzite v Grazi (1594). Hoci jeho presvedčenie o oddanosti ceste služby Bohu bolo úplné, biografia Johannesa Keplera sa stáva biografiou výskumného vedca stojaceho na platforme učenia, ktoré popieralo ptolemaiovský (geostacionárny) model sveta.

V Harzi hľadal matematickú harmóniu v štruktúre slnečnej sústavy a vydal knihu „Záhada vesmíru“ (1596). „Kepler Cup“ sa stal vizuálnym vyjadrením myšlienok, ktoré vedec hlásal v tejto knihe. Bolo to volumetrické, v ktorom je svietidlo umiestnené v strede v koperníkovskom štýle, ale Kepler obdarúva obežné dráhy planét, ktoré sa točia okolo, vlastnosťami platónskych telies - kociek, gúľ a pravidelných mnohostenov. Nie nadarmo bola matematika v tej dobe považovaná za umenie – tento model bol veľmi krásny, aj keď absolútne nesprávny.

Včasné pozvanie

Kepler poslal svoju knihu najvyspelejším vedcom v Európe, vrátane Galilea a Dána Tycha Brahe, ktorý pôsobil ako dvorný astronóm v Prahe. Popierajúc harmóniu orbitálnych foriem navrhnutých Keplerom, obaja vedci vysoko oceňujú prácu mladého matematika a astronóma. Pravda, z rôznych pozícií. Galileo schvaľoval heliocentrický prístup a Brahemu sa páčila smelosť a originalita jeho myslenia. Dán pozval Keplera do Prahy.

K Johannovmu odchodu do Prahy prispelo viacero okolností. Medzi ne patrí Keplerova ťažká finančná a morálna situácia (oženil sa, ale jeho mladá manželka ochorela na epilepsiu a čoskoro zomrela) a začiatok prenasledovania protestantov katolíckou cirkvou, ktorá vyhlásila Johannesa Keplera za odpadlíka. Krátky životopis vedca v poslednom období jeho pobytu v Harzi je plný hrozieb a nátlaku na neho ako na zástancu heretických teórií.

Kepler prichádza do Prahy, kde sa začína najplodnejšia etapa jeho života.

Keplera v Prahe. Dedičstvo

Čoskoro po začatí ich spoločnej práce Brahe nečakane zomrel a Keplerovi zanechal svoje archívy a miesto dvorného astronóma a astrológa. Desaťročie, ktoré Kepler strávil v Prahe, je základom všetkých jeho hlavných vedeckých úspechov v astronómii, fyzike a matematike.

V astronómii priniesol Kepler konečný poriadok myšlienke pohybu planét slnečnej sústavy. Jeho súčasníci mohli pochopiť, aký objav patril Johannesovi Keplerovi z hlavnej knihy vedca „Nová astronómia“ (1609). V ňom a v záverečnom diele „Harmónia sveta“ (1618) boli sformulované tri zákony nebeskej kinematiky. Prvý hovoril o tvare obežnej dráhy planét v podobe elipsy so Slnkom v jednom z ohniskov, druhý a tretí popisovali rýchlosť obehu planéty a spôsoby jej merania. Okrem toho Kepler opísal a zostavil presné astronomické tabuľky, ktoré slúžili na vedenie námorníkov a astronómov podľa hviezd.

Matematika bola hlavným nástrojom, ktorý Kepler používal vo svojej práci. Johann vo svojej knihe „New Stereometrie of Wine Barrels“ (1615) ukazuje spôsoby hľadania objemu pre rotačné telesá, kladie základy matematickej analýzy a integrálneho počtu. Medzi Keplerove matematické objavy patrila tabuľka logaritmov, nové pojmy - "aritmetický priemer" a "bod v nekonečne".

Kepler zaviedol do vedeckého použitia pojem „zotrvačnosť“, keď hovoril o existencii túžby príbuzných telies zjednotiť sa v prírode a priblížil sa k objavu zákona univerzálnej gravitácie. Prvýkrát vysvetlil príčinu morského odlivu a odlivu vplyvom Mesiaca, opísal príčiny krátkozrakosti a vyvinul pokročilejší ďalekohľad.

Posledné roky. Pamäť

V roku 1615 bol Kepler nútený stať sa právnikom svojej matky, ktorá bola obvinená z čarodejníctva. Hrozilo jej upálenie na hranici, no Johannovi sa podarilo zabezpečiť jej prepustenie.

Kepler bol nútený stráviť svoje posledné roky hľadaním spoľahlivého zdroja, ktorý by zabezpečil svoju rodinu, a počas cesty k cisárovi, ktorý mu dlhoval žold, v meste Rigensburg v roku 1630 zomrel.

Keplerovo meno dnes patrí medzi najväčšie mozgy, ktorých myšlienky sú základom súčasných vedeckých a technických výdobytkov. Je po ňom pomenovaný asteroid, kráter na Mesiaci, kozmický kamión a orbitálne vesmírne observatórium, pomocou ktorého bola objavená nová planéta, v podmienkach podobná Zemi a pomenovaná aj po Keplerovi.

JOHANN KEPLER

Pokročilým vedcom bolo jasné, že Kopernikovo učenie je správne, no bolo potrebné hlbšie študovať a objasniť zákony pohybu planét. Tento problém vyriešil veľký nemecký vedec Kepler.

Johannes Kepler sa narodil 27. decembra 1571 v malom mestečku Weil der Stadt neďaleko Stuttgartu. Kepler sa narodil v chudobnej rodine, a preto sa mu s veľkými problémami podarilo vyštudovať školu a v roku 1589 vstúpiť na univerzitu v Tübingene. Tu s nadšením študoval matematiku a astronómiu. Jeho učiteľ, profesor Mestlin, bol tajným nasledovníkom Koperníka. Samozrejme, na univerzite Mestlin vyučoval astronómiu podľa Ptolemaia, ale doma svojho študenta oboznámil so základmi nového učenia. A čoskoro sa Kepler stal horlivým a presvedčeným zástancom kopernikovskej teórie.

Na rozdiel od Mestlina sa Kepler svojimi názormi a presvedčeniami netajil. Otvorená propaganda Kopernikovho učenia naňho veľmi skoro vyvolala nenávisť miestnych teológov. Ešte pred ukončením univerzity, v roku 1594, bol Johann poslaný učiť matematiku na protestantskú školu v Grazi, hlavnom meste rakúskej spolkovej krajiny Štajersko.

Už v roku 1596 publikoval „The Cosmographic Secret“, kde sa po prijatí Kopernikovho záveru o centrálnej polohe Slnka v planetárnom systéme pokúsil nájsť súvislosť medzi vzdialenosťami dráh planét a polomermi sfér, do ktorých pravidelné mnohosteny boli vpísané v určitom poradí a okolo ktorých boli opísané. Napriek tomu, že toto Keplerovo dielo stále zostalo príkladom scholastickej, kvázi vedeckej múdrosti, prinieslo autorovi slávu. Slávny dánsky astronóm a pozorovateľ Tycho Brahe, ktorý bol skeptický voči samotnej schéme, vzdal hold nezávislému mysleniu mladého vedca, jeho znalostiam astronómie, umenia a vytrvalosti vo výpočtoch a vyjadril túžbu stretnúť sa s ním. Stretnutie, ktoré sa uskutočnilo neskôr, malo pre ďalší rozvoj astronómie mimoriadny význam.

V roku 1600 Brahe, ktorý prišiel do Prahy, ponúkol Johannovi prácu svojho asistenta pri pozorovaní oblohy a astronomických výpočtoch. Krátko pred tým bol Brahe nútený opustiť svoju domovinu Dánsko a observatórium, ktoré tam vybudoval a kde štvrťstoročie robil astronomické pozorovania. Toto observatórium bolo vybavené tými najlepšími meracími prístrojmi a sám Brahe bol zručným pozorovateľom.

Keď dánsky kráľ pripravil Brahe o prostriedky na údržbu hvezdárne, odišiel do Prahy. Brahe sa veľmi zaujímal o Kopernikovo učenie, ale nebol jeho zástancom. Predložil svoje vysvetlenie štruktúry sveta; Planéty rozpoznal ako satelity Slnka a Slnko, Mesiac a hviezdy považoval za telesá otáčajúce sa okolo Zeme, ktoré si tak zachovali polohu stredu celého Vesmíru.

Brahe nepracoval s Keplerom dlho: zomrel v roku 1601. Po jeho smrti začal Kepler študovať zvyšné materiály s údajmi z dlhodobých astronomických pozorovaní. Pri práci na nich, najmä na materiáloch o pohybe Marsu, Kepler urobil pozoruhodný objav: odvodil zákony pohybu planét, ktoré sa stali základom teoretickej astronómie.

Filozofi starovekého Grécka si mysleli, že kruh je najdokonalejší geometrický tvar. A ak áno, potom by sa planéty mali otáčať iba v pravidelných kruhoch (kruhoch) Kepler dospel k záveru, že odpradávna ustálená mienka o kruhovom tvare obežných dráh planét je nesprávna. Výpočtami dokázal, že planéty sa nepohybujú po kruhoch, ale po elipsách – uzavretých krivkách, ktorých tvar sa od kruhu trochu líši. Pri riešení tohto problému sa Kepler musel stretnúť s prípadom, ktorý vo všeobecnosti nebolo možné vyriešiť metódami matematiky konštantných veličín. Záležitosť sa týkala výpočtu plochy sektora excentrického kruhu. Ak tento problém preložíme do moderného matematického jazyka, dostaneme sa k eliptickému integrálu. Prirodzene, Kepler nemohol dať riešenie problému v kvadratúre, ale nevzdal sa zoči-voči vzniknutým ťažkostiam a vyriešil problém sčítaním nekonečne veľkého počtu „aktualizovaných“ infinitezimálov. V modernej dobe tento prístup k riešeniu dôležitého a zložitého praktického problému predstavoval prvý krok v prehistórii matematickej analýzy.

Prvý Keplerov zákon naznačuje: Slnko nie je v strede elipsy, ale v špeciálnom bode nazývanom ohnisko. Z toho vyplýva, že vzdialenosť planéty od Slnka nie je vždy rovnaká. Kepler zistil, že rýchlosť, ktorou sa planéta pohybuje okolo Slnka, tiež nie je vždy rovnaká: keď sa približuje bližšie k Slnku, planéta sa pohybuje rýchlejšie a vzďaľuje sa od neho pomalšie. Táto vlastnosť v pohybe planét predstavuje druhý Keplerov zákon. Kepler zároveň vyvinul zásadne nový matematický aparát, ktorý urobil dôležitý krok vo vývoji matematiky premenných veličín.

Oba Keplerove zákony sa stali majetkom vedy od roku 1609, kedy bola publikovaná jeho slávna „Nová astronómia“ - vyhlásenie o základoch novej nebeskej mechaniky. Vydanie tohto pozoruhodného diela však okamžite nevzbudilo náležitú pozornosť: dokonca ani veľký Galileo zjavne neprijal Keplerove zákony až do konca svojich dní.

Potreby astronómie podnietili ďalší rozvoj výpočtových prostriedkov v matematike a ich popularizáciu. V roku 1615 Kepler publikoval relatívne malú, ale obsahovo veľmi rozsiahlu knihu „Nová stereometria vínnych sudov“, v ktorej pokračoval vo vývoji svojich integračných metód a aplikoval ich na nájdenie objemov viac ako 90 rotačných telies, niekedy dosť zložité. Tam sa zaoberal aj extrémnymi problémami, čo viedlo k ďalšiemu odvetviu infinitezimálnej matematiky – diferenciálnemu počtu.

Potreba zdokonaliť prostriedky astronomických výpočtov a zostavovanie tabuliek pohybu planét na základe Kopernikovho systému prilákala Keplera k teórii a praxi logaritmov. Inšpirovaný prácou Napiera, Kepler nezávisle skonštruoval teóriu logaritmov na čisto aritmetickom základe a s jej pomocou zostavil logaritmické tabuľky blízke Napierovým, ale presnejšie, prvýkrát publikované v roku 1624 a pretlačené až do roku 1700. Kepler bol prvý, kto použil logaritmické výpočty v astronómii. „Rudolfínske tabuľky“ planetárnych pohybov dokázal dokončiť len vďaka novým prostriedkom výpočtu.

Záujem vedca o krivky druhého rádu a problémy astronomickej optiky ho priviedli k vývoju všeobecného princípu kontinuity - akejsi heuristickej techniky, ktorá umožňuje nájsť vlastnosti jedného objektu z vlastností druhého, ak prvý sa získa prechodom na limit z druhého. V knihe „Supplements to Vitellius, or the Optical Part of Astronomy“ (1604), Kepler, študujúci kužeľosečky, interpretuje parabolu ako hyperbolu alebo elipsu s nekonečne vzdialeným ohniskom – ide o prvý prípad v histórii matematiky uplatňovanie všeobecného princípu kontinuity. Zavedením pojmu bod v nekonečne urobil Kepler dôležitý krok k vytvoreniu ďalšieho odvetvia matematiky – projektívnej geometrie.

Celý Keplerov život bol zasvätený otvorenému boju za Kopernikovo učenie. V rokoch 1617 – 1621, na vrchole tridsaťročnej vojny, keď už bola Kopernikova kniha na vatikánskom „Zozname zakázaných kníh“ a samotný vedec prežíval obzvlášť ťažké obdobie svojho života, vydal Eseje o koperníkovskej astronómii v troch vydaniach v celkovom rozsahu približne 1000 strán. Názov knihy presne nevystihuje jej obsah - Slnko zaberá miesto, ktoré označil Kopernik, a planéty, Mesiac a satelity Jupitera, ktoré objavil Galileo, sa otáčajú podľa zákonov objavených Keplerom. Bola to v skutočnosti prvá učebnica novej astronómie a bola vydaná v období obzvlášť prudkého boja cirkvi proti revolučnému učeniu, keď Keplerov učiteľ Mestlin, z presvedčenia Koperník, vydal učebnicu astronómie o Ptolemaiovi!

Počas tých istých rokov Kepler publikoval Harmony of the World, kde sformuloval tretí zákon planetárnych pohybov. Vedec stanovil prísny vzťah medzi časom revolúcie planét a ich vzdialenosťou od Slnka. Ukázalo sa, že druhé mocniny periód otáčania ľubovoľných dvoch planét sú vo vzájomnom vzťahu ako kocky ich priemerných vzdialeností od Slnka. Toto je tretí Keplerov zákon.

Keplerova práca na vytvorení nebeskej mechaniky zohrala zásadnú úlohu pri založení a rozvoji Kopernikovho učenia. Pripravil pôdu pre ďalší výskum, najmä pre Newtonov objav zákona univerzálnej gravitácie. Keplerove zákony si stále zachovávajú svoj význam: vedci, ktorí sa naučili brať do úvahy interakciu nebeských telies, ich používajú nielen na výpočet pohybov prirodzených nebeských telies, ale čo je najdôležitejšie, umelých telies, ako sú vesmírne lode, na vznik a zlepšovanie ktorých je naša generácia svedkom.

Objav zákonov rotácie planét si od vedca vyžiadal mnoho rokov vytrvalej a intenzívnej práce. Kepler, ktorý trpel prenasledovaním zo strany katolíckych panovníkov, ktorým slúžil, aj zo strany spoluobčanov luteránov, z ktorých nie všetky dogmy mohol prijať, sa musel veľmi hýbať. Praha, Linz, Ulm, Sagan - to je neúplný zoznam miest, v ktorých pôsobil.

Vedec zomrel počas cesty do Regensburgu 15. novembra 1630, keď sa márne snažil získať aspoň časť platu, ktorý mu dlhé roky dlhovala cisárska pokladnica.

Má obrovskú zásluhu na rozvoji našich vedomostí o Slnečnej sústave. Vedci nasledujúcich generácií, ktorí ocenili význam Keplerovho diela, ho nazvali „zákonodarcom oblohy“, pretože to bol on, kto prišiel na zákony, podľa ktorých dochádza k pohybu nebeských telies v slnečnej sústave.

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (BA) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (KO) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (KE) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (PA) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (RE) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (FI) od autora TSB

Renner Johann Renner Johann (asi 1525, Vestfálsko, - 1583, Brémy), livónsky kronikár. V rokoch 1556-60 slúžil v Livónskom ráde, kde mal prístup k archívom a diplomatickej korešpondencii. Po návrate do Nemecka zostavil „Dejiny Livónska“ (knihy 1-9), v ktorých načrtol

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (FY) od autora TSB

Z knihy 100 veľkých vedcov autor Samin Dmitry

Fück Johann Wilhelm Fück (F?ck) Johann Wilhelm (8.7.1894, Frankfurt nad Mohanom, - 24.11.1974, Halle), nemecký orientalista (NDR). V rokoch 1930-1935 bol profesorom na univerzite v Dháke. V rokoch 1938-66 profesor a riaditeľ Orientálneho seminára v Halle. Člen Saskej akadémie vied v Lipsku (od roku 1948), člen korešpondent

Z knihy aforizmov autor Ermishin Oleg

JOHANN KEPLER (1571–1630) Čoskoro po Kopernikovej smrti astronómovia na základe jeho systému sveta zostavili tabuľky pohybu planét. Tieto tabuľky boli v lepšej zhode s pozorovaniami ako predchádzajúce tabuľky zostavené podľa Ptolemaia. Ale po nejakom čase astronómovia

Z knihy 100 skvelých ľudí od Harta Michaela H

Johann Sebastian Bach (1685-1750) skladateľ a organista Účelom hudby je dotýkať sa

Z knihy Najnovšia kniha faktov. Zväzok 1 [Astronómia a astrofyzika. Geografia a iné vedy o Zemi. Biológia a medicína] autora

75. JOHANN KEPLER (1571–1630) Johannes Kepler, vedec, ktorý objavil zákony pohybu planét, sa narodil v roku 1571 v meste Weil v Nemecku. Potom uplynulo iba dvadsaťosem rokov od vydania knihy O revolúcii nebeských telies, veľkej knihy, v ktorej Kopernik predložil teóriu

Z knihy Najnovšia kniha faktov. Zväzok 1. Astronómia a astrofyzika. Geografia a iné vedy o Zemi. Biológia a medicína autora Kondrashov Anatolij Pavlovič

Čo videl Johannes Kepler ako účel astrológie? Veľký nemecký astronóm Johannes Kepler (1571–1630), ktorý objavil zákony pohybu planét, v skutočnosti zostavoval horoskopy pre vplyvných ľudí. Je však potrebné vziať do úvahy okolnosti jeho života, ktorých podstatná časť bola

Z knihy Praha: králi, alchymisti, duchovia a... pivo! autora Rosenberg Alexander N.

Z knihy Veľký slovník citátov a fráz autora

Tycho Brahe a Johannes Kepler Priamo pod Aorete sa pohodlne ukrývajú domy na ulici New World Street - snáď najvhodnejšia ulica v meste na romantické prechádzky. Malebné nízke domčeky boli postavené v 17. storočí na mieste stredovekých slumov, kde bývalo služobníctvo

Z knihy Svetové dejiny vo výrokoch a citátoch autora Dušenko Konstantin Vasilievič

KEPLER, Johannes (Kepler, Johannes, 1571–1630), nemecký astronóm 170 [Táto kniha] môže na čitateľa čakať sto rokov, ak sám Pán čakal na diváka šesťtisíc rokov. Kniha „Harmónia sveta“ (1619). V, predslov? Astronomická opera Joannis Kepleri. - Francofurti a/M., 1864, v. 5, str. 269? „Bože! Myslím, že tvoje myšlienky po tebe!"

Z knihy autora

KEPLER, Johannes (Kepler, Johannes, 1571–1630), nemecký astronóm110I meral oblohu Začiatok autoepitafu pripisovaného Keplerovi. ? Dupr?, s. 313. V Biblii: „Kto<…>meral nebesia<…>? (Izaiáš 40:12); „Ak sa nebesia hore dajú zmerať...“ (Jeremiáš 31:37).111Túto knihu som napísal na čítanie,

Podobné články: