- Йоганн Кеплер – великий німецький астроном і математик.
Він був першовідкривачем законів руху планет Сонячної системи.
- Йоганн Кеплер – видатний німецький астроном і математик, чия наукова думка набагато випереджала час.
- Йоганн Кеплер – один з найбільших астрономів всіх століть і народів, засновник сучасної теоретичної астрономії. Він вивів 3 закони руху планет, встановив, що орбіти мають еліптичну форму, і передбачив безліч наукових відкриттів.
- Йоганн Кеплер був одним з творців астрономії нового часу. Ним були відкриті три основні рухи планет щодо Сонця, він винайшов оптичну систему, яка застосовується, зокрема, в сучасних рефракторах, підготував створення диференціального, інтегрального і варіаційного обчислення в математиці.
- Йоганн Кеплер був не тільки видатним німецьким астрономом і математиком, а й оптиком, і астрологом.
- Йоганн Кеплер народився в день святого Іоанна Богослова 27 Грудня 1571 року в місті Вайль-дер-Штадте на півдні Німеччини в небагатій протестантській родині.
- Його батько, Генріх Кеплер, служив найманцем в іспанських Нідерландах. Мати Катаріна Гульденманн тримала трактир, була травницею і підробляла ворожінням, за що пізніше ледь не поплатилася головою.
- До моменту народження Йоганна в сім’ї вже були двоє синів і дочка, і фінансовий стан Кеплерів було не кращим.
- Кеплер народився дуже слабкою дитиною. У чотирьох річному віці він заразився віспою і мало не помер. У нього були хворі печінка і шлунок, часто боліла голова. Крім цього, він мав вроджені вади зору-сильну короткозорість і дефект, при якому один об’єкт здається множинним (дивлячись на місяць, Кеплеру бачилося кілька місяців). Хвороби переслідували його протягом усього життя. Тим більше гідні поваги його мужність і сила духу, завдяки яким він зміг домогтися вражаючих наукових успіхів і стати одним з творців сучасної астрономії і фізики.
- Так як Йоганн ріс фізично слабким і хворіючим, йому знадобилося більше часу, ніж одноліткам, щоб отримати середню освіту.
- Інтерес до астрономії з’явився у Кеплера ще в дитячі роки, коли його мати Катаріна Кеплер показала шестирічному Йоганну велику комету 1577 року, в 1580-му році місячне затемнення. Зірка, яка рухається по нічному небу, і місяць, на очах змінює форму, справили на допитливого хлопчика сильне враження.
- Також з ранніх років Йоганн виявляв інтерес до математики, вражаючи оточуючих своїми здібностями. Кеплер любив спостерігати за небом. На жаль, уражені віспою руки і поганий зір не дозволили йому серйозно зайнятися астрономією.
- Так як Кеплер народився в небагатій родині, йому з великими труднощами вдалося закінчити школу. Маючи невеликий дохід, мати зробила все, щоб син отримав гідну освіту. Коли юнакові було 18 років, батько відправився в черговий похід і зник назавжди.
- У 1589 році Йоганн Кеплер закінчив середню і латинську школи, при монастирі Маульбронн, де у нього проявилися видатні здібності. Міська влада призначила йому стипендію для допомоги в подальшому навчанні при вступі Кеплера до університету Тюбінгена.
- У 1591 році Кеплер вступив до університету в Тюбінгені — спочатку на факультет мистецтв, до яких тоді зараховували і математику з астрономію, потім перейшов на теологічний факультет. Під час навчання він проявив себе як вправний астролог і математик. У навчальному закладі майбутній вчений вивчав теологію і філософію.
- Тут він вперше почув (від Міхаеля Местліна) про розроблену Миколою Коперником геліоцентричну систему світу і відразу став її переконаним прихильником. Будучи прихильником системи Коперника, він прийняв Сонце за основне джерело рушійної сили у Всесвіті.
- В молодості студент Кеплер зарекомендував себе прекрасним математиком і вмілим астрологом – Йоганн захоплювався цією «лженаукою» і становив гороскопи для однокурсників.
- Університетським другом Кеплера був Крістоф Безольд, майбутній правознавець. З 1591 по 1594 роки Кеплер напружено вбирає знання в одному з кращих європейських університетів.
- Спочатку Кеплер планував стати протестантським священиком, але відкрита пропаганда вчення Коперника дуже скоро накликала на нього ненависть місцевих богословів. Ще до закінчення університету, в 1594 році, завдяки неабияким математичним здібностям Йоганна посилають викладати математику в протестантське училище міста Граца, столиці австрійської провінції Штирії. Йоганн отримав пропозицію зайняти посаду професора астрономії і математики в протестантській школі Граца. Так у віці 23 років Кеплер став професором.
- Викладаючи в протестантській школі, йому явилось бачення космічного плану будови Всесвіту. Професор представив періодичну зв’язок планет, Юпітера і Сатурна, в Зодіаку. Займався визначенням залежності між розмірами правильних багатогранників і відстанями планет від сонця, стверджуючи про відкриття йому геометрії Всесвіту.
- Вже в 1596 році Йоганн видає «Космографічну таємницю», де, приймаючи висновок Коперника про центральне положення сонця в планетній системі, намагається знайти зв’язок між відстанями планетних орбіт і радіусами сфер, в які в певному порядку вписані і навколо яких описані правильні багатогранники.
- Незважаючи на те, що ця праця Кеплера залишалася ще зразком схоластичного, квазінаукового мудрування, вона принесла автору популярність.
- Знаменитий данський астроном-спостерігач Тихо Браге, скептично поставився до самої схеми, віддав належне самостійності мислення молодого вченого, знання ним астрономії, мистецтва і наполегливості в обчисленнях і висловив бажання зустрітися з ним. Відбулася пізніше зустріч мала виняткове значення для подальшого розвитку астрономії.
- У Граці Кеплер провів 6 років. Тут вийшла в світ (1596) його перша книга «таємниця світу» (Mysterium Cosmographicum). У ній Кеплер спробував знайти таємну Гармонію Всесвіту. Ця робота після подальших відкриттів Кеплера втратила своє первісне значення, хоча б тому, що орбіти планет виявилися не круговими. Проте, в наявність прихованої математичної гармонії Всесвіту Кеплер вірив до кінця життя, і в 1621 році перевидав «таємницю світу», внісши в ній численні зміни і доповнення.
- Перший раз Йоганн одружився 27 квітня 1597 року на Барбарі фон Мюллер, вдові 25 років, у якої вже була дочка Джемма від попередніх шлюбів. На початку шлюбу у пари народилися 2 дітей, син і дочка, які померли в дитинстві. Пізніше в сім’ї з’явилися ще троє дітей, а потім Барбара захворіла і в 1612 році померла.
- Другою дружиною Кеплера стала24-річна Сусанна Ройттінгер, в шлюб з якою вчений вступив 30 жовтня 1613 року. У подружжя народилося семеро дітей, з яких вижили тільки четверо.
- Особисте життя вченого в другому шлюбі було більш щасливим, ніж у першому – Сусанна була доброю і привітною жінкою, тепло поставилася до прийомних дітей.
- Серйозно затьмарювала життя Кеплера ситуація з матір’ю. Те, що Катаріна Кеплер була ворожкою і травницею, не подобалося сусідам. До того ж тітку матері Йоганна спалили на багатті як відьму.
- Мати астронома була звинувачена в чаклунстві і її ув’язнили на 14 місяців. Вперше Катарину звинуватили в чаклунстві в 1615 році, але Кеплер залучив до справи юристів, і жінку вдалося виправдати. Після цього Йоганн забрав матір в Лінц, але через 4 роки вона переїхала в Леонберг, де знову була звинувачена і заарештована.
- Жінку посадили на ланцюг біля міських воріт, проте Катаріна і під загрозою тортур відмовилася визнавати провину. Йоганн знову зумів захистити матір, і в 1621 році її знову виправдали. Однак підірване ув’язненням здоров’я і похилий вік призвели до того, що в квітні 1622 року Катаріна померла.
- На довершення негараздів, в католицькому Граці почалися гоніння на протестантів. Кеплер був занесений в список виганяються “єретиків”. Тихо Браге запросив Кеплера до Праги. Кеплер був змушений покинути місто і прийняти запрошення Тихо Браге. Сам Браге до цього часу був виселений зі своєї обсерваторії і переїхав до Праги, де служив у імператора Рудольфа II придворним астрономом і астрологом.
- Кеплер прибуває до Праги, де починається найбільш плідний етап його життя. Незабаром після початку спільної роботи Браге несподівано помер, залишивши Кеплеру архіви своїх матеріалів його багаторічних і численних спостережень і місце придворного астронома і астролога.
- Десятиліття, проведене Кеплером в Празі, лежить в основі всіх головних його наукових досягнень, зроблених в астрономії, фізиці, математиці.
- Найважливішим твором Кеплера є його праця “Нова астрономія” (1609 рік), присвячена вивченню руху Марса за спостереженнями Браге і містить перші два закони тяжіння планет. Ґрунтуючись на системі Коперника, протягом декількох років Кеплер уважно вивчав дані Бразі і в результаті ретельного аналізу дійшов висновку, що траєкторія руху Марса є не коло, а еліпс, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце — положення, відоме в наші дні як перший закон Кеплера.
- Подальший аналіз привів до другого закону: радіус-вектор, що з’єднує планету і сонце, в рівний час описує рівні площі. Це означало, що чим далі планета знаходиться від сонця, тим повільніше вона рухається.
- При пошуку орбіт Кеплеру було необхідно користуватися методом підбору. Він обчислював і обчислював, але збігів зі спостереженнями не виявлялося. Спочатку був відкинутий овал-крива, складена з чотирьох дуг кола. Близько року вчений возився з “овоїдом” – фігурою, що має форму яйця. Зрештою, він прийшов до висновку: правда лежить між колом і овалом, як ніби орбіта Марса є точний еліпс. Але і еліпс не підходив, поки Кеплер не розташував Сонце в його фокусі.
- Тоді на початку 1605 року все зійшлося і стало на свої місця. На еліпс лягли всі точки орбіти, обчислені зі спостережень, сходилася вона і з законом площ. Нова модель руху викликала величезний інтерес серед вчених-коперніканців, хоча не всі вони її прийняли. Галілей Кеплерові еліпси рішуче відкинув.
- У 1619 році в творі «гармонія світу» Кеплер сформулював третій закон, що об’єднує теорію руху всіх планет в струнке ціле. Сонце, займаючи один з фокусів еліптичної орбіти, є, за Кеплером, джерелом сили, рушійної планети. Їм були висловлені справедливі припущення про існування між небесними тілами тяжіння і пояснені припливи і відливи земних океанів впливом Місяця.
- Відкриті Кеплером три закони руху планет повністю і з чудовою точністю пояснили видиму нерівномірність цих рухів. Замість заплутаних моделей Птолемея і Коперника, що містять надумані елементи, модель Кеплера включає лише одну криву — еліпс. Другий закон встановив, як змінюється швидкість планети при видаленні або наближенні до сонця, а третій дає можливість розрахувати цю швидкість і період обертання навколо Сонця.
- У 1627 році, влітку Йоганн Кеплер після 22-х років праць опублікував (за свої гроші) астрономічні таблиці, які на честь імператора назвав «Рудольфовими». Ці таблиці дозволяли обчислювати для будь-якого моменту часу положення планет з високою для тієї епохи точністю. Попит на них був величезний, так як всі колишні таблиці давно розійшлися зі спостереженнями. Кеплерови таблиці служили астрономам і морякам аж до початку XIX століття.
- Крім трьох законів Кеплера вченому належить ще ряд важливих відкриттів. У роботі “скорочення Коперникової астрономії ” (1618-1622 роки) Кеплер виклав теорію і способи передбачення сонячних і місячних затемнень. Його дослідження з оптики (проблеми заломлення світла, астрономічної рефракції, розробка теорії зорових труб) викладені в творах «Доповнення до Віттело» (1604 рік) і «Діоптрики» (1611 рік).
- Також проявилися чудові математичні здібності вченого. Математика була основним інструментом, який використовував у своїй роботі Кеплер. Йоганн у книзі “Нова стереометрія винних бочок” (1615 рік) показує способи знаходження об’єму для тіл обертання, закладає основи матаналізу та інтегрального обчислення. Серед математичних знахідок Кеплера-таблиця логарифмів, нові поняття – » середнє арифметичне «і»нескінченно віддалена точка”.
- Кеплер ввів в науковий побут поняття “інерція”, говорячи про існування в природі прагнення споріднених тіл до єднання, впритул підійшов до відкриття закону всесвітнього тяжіння. Вперше описав причини короткозорості, розробив більш досконалий телескоп.
- Після смерті Браге в 1601 році Кеплер стає його наступником на посаді. Скарбниця імператора через нескінченні війни була постійно порожня. Платню Кеплеру платили рідко і бідно. Він змушений був підробляти складанням гороскопів.
- Після смерті імператора Рудольфа II Положення Йоганна Кеплера в Празі ставало все більш невизначеним. Він звернувся до нового імператора за дозволом зайняти тимчасово посаду математика провінції Верхня Австрія в Лінці, де провів наступні 15 років. За ним була збережена Посада придворного математика і астронома, але в справі оплати новий імператор виявився нічим не краще старого.
- У 1626 році в ході Тридцятирічної війни Лінц був обложений і незабаром захоплений. Почалися грабежі і пожежі, в числі інших згоріла друкарня. Кеплер переїхав в Ульм і в 1628 році перейшов на службу до Валленштейна в якості астролога.
- Останні роки життя вчений провів у постійних роз’їздах, частиною внаслідок політичних смут, а також Кеплер змушений був проводити в пошуках надійного джерела для забезпечення своєї сім’ї. У 1630 році Кеплер відправився до імператора в Регенсбург, щоб отримати хоча б частину платні. По дорозі сильно застудився і помер 15 Листопада 1630 року.
- Після смерті Кеплера спадкоємцям дісталося: поношений одяг, 22 флорина готівкою, 29000 флоринів не виплаченої платні, 27 опублікованих рукописів і безліч неопублікованих; вони пізніше були видані в 22-томному збірнику.
- Похований Кеплер на кладовищі святого Петра. Над могилою його зроблено напис:»Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet”. Ця епітафія, написана самим Йоганном Кеплером, в перекладі означає: “Перш я вимірював небеса, тепер міряю підземний морок; розум мій був даром неба — а тіло, перетворившись в тінь, спочиває”.
- У Регенсбурзі ж, в 1808 році йому поставили пам’ятник.
- Через рік після смерті Кеплера Гассенді спостерігав передбачене ним проходження Меркурія по диску Сонця. У 1665 році італійський фізик і астроном Джованні Альфонсо Бореллі опублікував книгу, де закони Кеплера підтверджуються для відкритих Галілеєм супутників Юпітера.
- Зі смертю Кеплера його пригоди не закінчилися. В кінці Тридцятирічної війни було повністю зруйновано кладовище, де він похований, і від його могили нічого не залишилося.
- Частина архіву Кеплера зникла. У 1774 році більшу частину архіву (18 томів з 22) за рекомендацією Леонарда Ейлера придбала Петербурзька Академія наук, зараз зберігається в Санкт-Петербурзькому філії архіву РАН.
- Ім’я Кеплера сьогодні – в ряду найбільших умів, чиї ідеї лежать в основі і нинішніх наукових, і технічних досягнень. Його закони і зараз зберігають своє значення. Навчившись враховувати взаємодію небесних тіл, вчені їх використовують не тільки для розрахунку рухів природних небесних тіл, але, що особливо важливо, і штучних, таких як космічні кораблі, свідками появи і вдосконалення яких є наше покоління.
- Його ім’ям названий астероїд, кратер на Місяці, космічна вантажівка і орбітальна космічна обсерваторія, за допомогою якої відкрита нова планета, схожа за Умовами на Землю і також названа ім’ям Кеплера.
