Johannes Kepler (született 1571. december 27-én - halál 1630. november 15-én) - a nagy német csillagász és matematikus - fedezte fel a Naprendszer bolygóinak mozgási törvényeit.
Johannes Kepler volt a modern csillagászat egyik alkotója. Felfedezte a bolygók három fő mozgását a Naphoz viszonyítva, kidolgozott egy optikai rendszert, amelyet különösen a modern refraktorokban használnak, elkészítette a differenciál, integrál és variációs számításokat a matematikában.
Korai évek. Kiképzés
Johannes Kepler 1571-ben született egy német déli Weilder Stadtban, szegény protestáns családban. A kolostori iskolában végzett tanulmányainak elvégzése után 1589-ben belépett a Tübingen Akadémia teológiai szemináriumába. Azokban az években megismerte az N. Kopernikusz heliocentrikus rendszerét, és azonnali támogatója lett. Kepler gyermekeként felkeltette érdeklődését a csillagászat iránt, amikor édesanyja 1577-ben egy érzékeny gyermeknek fényes üstökösöt, később pedig 1580-ban bekövetkezett holdfogyatkozást mutatott.
Kepler nagyon gyenge gyermek volt. Négy éves korában himlőhöz jutott és majdnem meghalt. Máj- és gyomorproblémái voltak, és gyakran fejfájást okozott. Ezen kívül veleszületett látássérültekkel is jár - súlyos myopia és olyan hiba, amelyben az egyik tárgy többszörösnek tűnik (a Holdra nézve Kepler több holdot látott). A betegségek egész életében követik őt. Még inkább tiszteletre méltó a bátorsága és erőssége, amelynek köszönhetően elképesztő tudományos sikert tudott elérni, és a modern csillagászat és a fizika egyik alkotójává vált.
1591 - Kepler belép a tübingeni egyetemre - először a Művészetek Karán, amely matematikát és csillagászatot foglal magában, majd teológiai karba költözött. Az akadémia 1593-as elvégzése után a szabad gondolkodás miatt vádolt Keplernek nem engedélyezett teológiai karrier folytatása, és matematikai iskolai tanár posztjára kapta.
Kepler kezdetben protestáns pap lett, de kiemelkedő matematikai képességei miatt 1594-ben meghívták a matematika előadására a Grazi Egyetemen.
Promóciós videó:
Tudományos tevékenység
Kepler 6 évig Grazban volt. 1596-ban megjelent első könyve, a Világ rejtélye. Ebben Kepler megpróbálta megtalálni a világegyetem titkos harmóniáját, amelyre összehasonlította az akkoriban ismert 5 bolygó keringési pályáit (külön kiemelte a Föld gömbjét), különféle "platonikus testek" (szabályos poliéderek). A Szaturnusz pályáját körként (még nem ellipszisként) mutatta be egy gömb felületén, egy kocka körül. A gömböt viszont beillesztették a kockabe, amelynek a Jupiter pályáját kellett reprezentálnia. A golyóba egy tetraédert írtunk, amelyet a labda körül leírtak, és amely a Mars pályáját ábrázolja stb.
Ez a munka Kepler további felfedezése után elvesztette eredeti jelentőségét (ha csak azért, mert a bolygók pályája nem volt kör alakú); ennek ellenére Kepler napjainak végéig hitte az Univerzum rejtett matematikai harmóniájának jelenlétét, és 1621-ben újra kiadta a "Világ titka" című kiadványt, amelyben számos változtatást és kiegészítést tett.
1597 Kepler feleségül veszi az özvegy Barbara Müller von Mulek-t. Első két gyermeke csecsemőkorban halt meg, és felesége epilepsziában szenvedett. Ezenkívül a protestánsok üldözése Graz-katolikusban megkezdődött. A kiutasított "eretnekek" listáján szereplő Kepler kénytelen volt elhagyni a várost.
Kepler-kupa: öt platonikus szilárd anyag napenergia-rendszerének modellje.
Kepler Prágában. Örökség
1600 - Prágába ment a híres csillagászhoz, Tycho Brahe-hoz, akinek halála után sok éves anyagát és számos megfigyelését megkapta. Kepler számos tudományos publikációt és cikket írt. 1601 - Brahe halála után Kepler lett utódja hivatalában, és családjával folytatott peres eljárás után Brahe örökölte a csillagászati megfigyelések eredményeit. Kiváló megfigyelőként Tycho Brahe évek óta nagyszerű munkát készített a bolygók és több száz csillag megfigyeléséről, miközben méréseinek pontossága szignifikánsan magasabb volt, mint minden elődén.
A 16. század végén a csillagászatban továbbra is harc folyt a Ptolemaiosz (amikor az univerzum középpontjába a Földet tartják) geocentrikus rendszere és a Kopernikusz heliocentrikus rendszere (amelyben a nap az univerzum középpontjában áll) között. Kopernikusz modelljében a bolygók körkörös pályákon egyenletesen mozognak: ez nem volt összhangban a bolygómozgás látszólagos egyenetlenségével. Noha a Kopernikusz csillagászati táblázata eredetileg pontosabb volt, mint a Ptolemaiosz táblázata, hamarosan jelentősen eltértek a megfigyelésektől, amelyek sokan zavarták és lehűtötték a lelkes kopernikákat.
Mechanika és fizika
Kepler legfontosabb munkája az "Új csillagászat" (1609), mely a Brahe megfigyelései szerint a Mars mozgásának tanulmányozására szolgál, és amely tartalmazza a bolygók vonzásának első két törvényét. A kopernikuszi rendszer alapján Kepler több év alatt gondosan megvizsgálta Brahe adatait, és alapos elemzés eredményeként arra a következtetésre jutott, hogy a Mars pályája nem egy kör, hanem egy ellipszis, amelynek egyik fókuszában a Nap található - a mai helyzet ismert. mint Kepler első törvénye.
A további elemzés a második törvényhez vezetett: a bolygót és a Napot összekötő sugárvektor egyidejűleg azonos területeket ír le. Ez azt jelentette, hogy minél távolabb van a bolygó a Naptól, annál lassabban mozog.
A pályák keresésekor Keplernek a megfelelő módszert kellett használnia. Kiszámította és kiszámította, de nem volt egybeesés a megfigyelésekkel. Először az oválist dobták el - egy négy körívből álló ívet. Körülbelül egy éven át a tudós „petesejttel” - egy tojás alakú figurával repült. Végül arra a következtetésre jutott: az igazság a kör és az ovális között fekszik, mintha a Mars pályája pontos ellipszis lenne. De az ellipszis csak akkor illeszkedett be, amíg Kepler a fókuszába helyezte a napot.
Aztán 1605 elején minden összegyűlt és a helyére került. A pálya összes pontja, a megfigyelések alapján számítva, az ellipszisön helyezkedik el, és a terület törvényével is konvergált. Az új mozgási modell nagy érdeklődést váltott ki a kopernikusi tudósok körében, bár nem mindegyik elfogadta azt. Galileo határozottan elutasította a Kepleriai ellipsziseket.
1619 - a "Harmonia a világban" esszében a tudós megfogalmazta a harmadik törvényt, egyesítve az összes bolygó mozgásának elméletét harmonikus egészbe. Kepler szerint a nap, amely az elliptikus pálya egyik fókuszát foglalja el, a bolygót meghajtó erő forrása. Valószínűleg kitalálta az égbolt közötti gravitáció meglétét, és a hold hatására magyarázta a Föld óceánjainak hullámait és áramlását.
Kepler második törvénye: az árnyékolt területek egyenlőek és ugyanabban az időben haladnak át.
Csillagászat
A Kepler által felfedezett bolygómozgás három törvénye, teljes és kitűnő pontossággal magyarázta ezen mozgások látszólagos egyenetlenségét. A Ptolemaiosz és a Kopernikusz kanyargós elemeket tartalmazó görbült modelljei helyett Kepler modellje csak egy görbét tartalmaz - egy ellipszist. A második törvény meghatározta, hogy a bolygó sebessége hogyan változik, ha elmozdul vagy a Nap felé közeledik, a harmadik pedig lehetővé teszi ennek a sebességnek és a Nap körül zajló fordulatának kiszámítását.
1627, nyár - Johannes Kepler 22 éves munka után (saját pénzéért) csillagászati táblázatokat tett közzé, amelyeket "császár tiszteletére" Rudolphs-nak neveztek. Ezek a táblák lehetővé tették a bolygók helyzetének bármilyen pillanatra történő kiszámítását az adott korszak nagy pontosságával. Rendkívül nagy volt a kereslet rájuk, mivel az összes korábbi táblázat régóta eltér a megfigyelésektől. A Kepler táblái a 19. század elejéig csillagászokat és tengerészeket szolgáltak.
Kepler három törvénye mellett a tudós számos fontos felfedezés birtokában van. A "Kopernikusz csillagászat csökkentése" című munkában (1618-1622) Kepler körvonalazta a napenergia és a holdfogyatkozás előrejelzésének elméletét és módszereit. Optikai kutatásait (a fénytörés, a csillagászati refrakció problémái, a távcsövek elméletének fejlesztése) a "Vittelo kiegészítése" (1604) és a "Dioptrics" (1611) munkákban mutatjuk be.
Matematika
A tudós figyelemre méltó matematikai képességei elsősorban a forradalom sok testének térfogatának meghatározására szolgáló képletek származtatásában mutatkoztak meg.
Utóbbi évek. Halál
Életének utolsó éveit a tudós állandó utazásokban töltötte, részben a politikai zavarok miatt … Harmincéves háború … (egy időben Wallenstein asztrológus volt szolgálatában), részben boszorkánysággal vádolt anyja tárgyalásának eredményeként. Johannes Kepler 1630. november 15-én halt meg Regensburgban, ahol eltemették a Szent temetőben. Péter. A sírjára felirat készül: „Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Ez a epitafia, amelyet maga Johannes Kepler írt, azt jelenti: „Mielőtt mértem az egeket, most mértem a föld alatti sötétséget; az agyam a menny ajándéka volt - és az árnyékmá alakult testem nyugszik. " Regensburgban, 1808-ban egy emlékművet állítottak fel neki.
A. Mudrova