Johannes Kepler (narozený 27. prosince 1571 - smrt 15. listopadu 1630) - velký německý astronom a matematik, byl objevitelem pohybových zákonů planet sluneční soustavy.
Johannes Kepler byl jedním z tvůrců moderní astronomie. Objevil tři hlavní pohyby planet ve vztahu ke Slunci, vynalezl optický systém, který se používá zejména v moderních refraktorech, připravoval tvorbu diferenciálního, integrálního a variačního počtu v matematice.
Raná léta. Výcvik
Johannes Kepler se narodil v roce 1571 ve Weilderu Stadt v jižním Německu v chudé protestantské rodině. Po ukončení studia na klášterní škole v roce 1589 vstoupil do teologického semináře na Tübingenské akademii. V těchto letech se seznámil s heliocentrickým systémem N. Copernicus a okamžitě se stal jeho pevným zastáncem. Kepler vyvinul zájem o astronomii jako dítě, když jeho matka v roce 1577 ukázala dojemnému dítěti jasnou kometu a později - zatmění měsíce, ke které došlo v roce 1580.
Kepler se narodil jako velmi slabé dítě. Ve čtyřech letech se nakazil neštovicemi a téměř zemřel. Měl problémy s játry a žaludky a často měl bolesti hlavy. Kromě toho měl vrozené vady zraku - těžkou krátkozrakost a vadu, ve které se jeden objekt jeví jako vícenásobný (při pohledu na Měsíc, Kepler viděl několik měsíců). Nemoci ho sledovaly po celý jeho život. O to více si zaslouží úctu a statečnost, díky níž dokázal dosáhnout úžasného vědeckého úspěchu a stal se jedním z tvůrců moderní astronomie a fyziky.
1591 - Kepler vstupuje na univerzitu v Tübingenu - nejprve na Filozofickou fakultu, která poté zahrnovala matematiku a astronomii, poté se přestěhovala na teologickou fakultu. Po absolvování akademie v roce 1593, Keplerovi, obviněnému ze svobodného myšlení, nebylo dovoleno vykonávat teologickou kariéru a bylo mu dáno místo učitele matematiky.
Zpočátku, Kepler plánoval se stát protestantským knězem, ale kvůli jeho vynikajícím matematickým schopnostem on byl pozván v 1594 k přednášce v matematice u univerzity v Grazu.
Propagační video:
Vědecká činnost
Kepler byl v Grazu 6 let. Tam, v 1596, jeho první kniha, Tajemství světa, byl vydáván. V něm se Kepler pokusil najít tajnou harmonii vesmíru, pro kterou porovnával oběžné dráhy 5 planet známých v té době (zejména vybral sféru Země) různá „platonická těla“(pravidelné mnohostěny). On představil orbitu Saturn jako kruh (ještě ne elipsa) na povrchu koule, popsal kolem kostky. Na druhou stranu byla do kostky zapsána koule, která měla představovat Jupiterovu orbitu. V tomto plese byl napsán čtyřstěn, popsaný kolem míče, představující orbitu Marsu atd.
Tato práce, po dalších objevech Kepler, ztratila jeho původní význam (jestliže jediný protože orbity planet nebyly kruhové); nicméně, Kepler věřil v přítomnost skryté matematické harmonie vesmíru až do konce jeho dnů, a v 1621 on opakoval “tajemství světa”, dělat mnoho změn a dodatky k tomu.
1597 Kepler si vezme vdovu Barbaru Müller von Mulek. Jejich první dvě děti zemřely v kojeneckém věku a jejich manželka onemocněla epilepsií. Kromě toho začalo v katolickém Grazu pronásledování protestantů. Kepler, zařazený do seznamu vyloučených „heretiků“, byl nucen opustit město.
Keplerův pohár: model sluneční soustavy pěti platonických pevných látek.
Kepler v Praze. Dědictví
1600 - odešel do Prahy ke slavnému astronomovi Tychovi Brahovi, po jehož smrti obdržel materiály svých mnohaletých pozorování a četných pozorování. Kepler napsal mnoho vědeckých článků a článků. 1601 - po smrti Brahe se Kepler stal jeho nástupcem v úřadu a po soudním sporu s rodinou mohl Brahe zdědit výsledky astronomických pozorování. Jako vynikající pozorovatel Tycho Brahe po mnoho let sestavoval rozsáhlou práci na pozorování planet a stovek hvězd, zatímco přesnost jeho měření byla výrazně vyšší než přesnost všech jeho předchůdců.
Na konci 16. století v astronomii stále existoval boj mezi geocentrickým systémem Ptolemy (když se předpokládá, že střed vesmíru je Země) a heliocentrickým systémem Copernicus (ve kterém je slunce ve středu vesmíru). V Copernicusově modelu se planety pohybují rovnoměrně v kruhových drahách: což nebylo v souladu se zdánlivými nerovnostmi planetárního pohybu. Ačkoli astronomické tabulky Copernicus byly původně přesnější než tabulky Ptolemaic, brzy se výrazně lišily od pozorování, což zmatené a chlazené nadšené Koperníky hodně.
Mechanika a fyzika
Keplerova nejdůležitější práce je jeho práce “nová astronomie” (1609), oddaný studování pohybu Marsu podle Brahe pozorování a obsahovat první dva zákony přitažlivosti planet. Na základě Copernicanova systému Kepler v průběhu několika let pečlivě prostudoval data Brahe a v důsledku pečlivé analýzy dospěl k závěru, že trajektorie Marsu není kruh, ale elipsa, v jednom z ohnisek, ve kterém se nachází Slunce - pozice známá dnes jako Keplerův první zákon.
Další analýza vedla k druhému zákonu: vektor poloměru spojující planetu a Slunce popisuje stejné oblasti současně. To znamenalo, že čím dále je planeta od Slunce, tím pomaleji se pohybuje.
Kepler při hledání orbit musel použít metodu shody. Vypočítal a vypočítal, ale nebyly pozorovány náhody s pozorováním. Nejprve byl ovál odstraněn - křivka tvořená čtyřmi kruhovými oblouky. Asi rok se vědec pohrával s „vejčím“- vejčitou postavou. Nakonec dospěl k závěru: Pravda leží mezi kruhem a oválem, jako by oběžná dráha Marsu byla přesná elipsa. Ale elipsa se nevejde, dokud Kepler nezaostří své slunce.
Na začátku roku 1605 se vše spojilo a dostalo se na místo. Všechny body orbity, počítané z pozorování, ležely na elipse a také se sblížily s oblastním zákonem. Nový model hnutí vzbudil mezi kopernickými vědci velký zájem, ačkoli ne všichni to přijali. Galileo důrazně odmítl keplerovské elipsy.
1619 - v eseji „Harmonie světa“formuloval vědec třetí zákon, který spojil teorii pohybu všech planet do harmonického celku. Slunce, zabírající jedno z ohnisek eliptické oběžné dráhy, je podle Keplera zdrojem síly, která řídí planetu. Spravedlivě hádal o existenci gravitace mezi nebeskými těly a vysvětlil odliv a tok zemských oceánů vlivem měsíce.
Keplerův druhý zákon: stínované oblasti jsou stejné a procházejí se ve stejnou dobu.
Astronomie
Tři zákony planetárního pohybu objevené Keplerem zcela a s vynikající přesností vysvětlily zřejmou nerovnoměrnost těchto pohybů. Místo spletitých modelů Ptolemy a Copernicus, které obsahují vymyšlené prvky, zahrnuje Keplerův model pouze jednu křivku - elipsu. Druhý zákon stanovil, jak se mění rychlost planety, když se vzdálí nebo se blíží ke Slunci, a třetí umožňuje vypočítat tuto rychlost a dobu revoluce kolem Slunce.
1627, léto - Johannes Kepler po 22 letech práce zveřejnil (pro své vlastní peníze) astronomické stoly, které nazval „Rudolfy“na počest císaře. Tyto tabulky umožnily vypočítat pro každou chvíli polohu planet s vysokou přesností pro tuto epochu. Poptávka po nich byla obrovská, protože všechny předchozí tabulky se dlouho lišily od pozorování. Keplerovy stoly sloužily astronomům a námořníkům až do počátku 19. století.
Kromě tří zákonů Keplera má vědec řadu důležitých objevů. V práci „Redukce Copernicus Astronomy“(1618–1622) nastínil Kepler teorii a metody předpovídání zatmění Slunce a Měsíce. Jeho výzkum v optice (problémy refrakce světla, astronomické refrakce, vývoj teorie dalekohledů) jsou uvedeny v dílech „Dodatek k Vittelo“(1604) a „Dioptrie“(1611).
Matematika
Pozoruhodné matematické schopnosti vědce se projevily zejména odvozením vzorců pro stanovení objemů mnoha těl revoluce.
Minulé roky. Smrt
Poslední roky svého života strávil vědec v neustálém cestování, částečně kvůli politickému zmatku … Třicetiletá válka … (najednou byl ve Valdštejnově službě jako astrolog), částečně v důsledku soudního procesu s jeho matkou, která byla obviněna z čarodějnictví. Johannes Kepler zemřel 15. listopadu 1630 v Řezně, kde byl pohřben na hřbitově St. Petr. Na jeho hrobě je napsán nápis: „Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Pánská coelestis erat, corporis umbra jacet. Tento epitaf, napsaný samotným Johannesem Keplerem, znamená: „Než jsem změřil nebesa, změřím nyní podzemní temnotu; moje mysl byla darem z nebe - a moje tělo, přeměněné ve stín, spočívá. “V Řezně v roce 1808 mu byl postaven pomník.
A. Mudrová