Johannes Kepler (născut la 27 decembrie 1571 - moarte, 15 noiembrie 1630) - marele astronom și matematician german, a fost descoperitorul legilor de mișcare ale planetelor sistemului solar.
Johannes Kepler a fost unul dintre creatorii astronomiei moderne. A descoperit trei mișcări principale ale planetelor în raport cu Soarele, a inventat un sistem optic, care este folosit, în special, în refractoarele moderne, a pregătit crearea calculului diferențial, integral și variațional în matematică.
Primii ani. Instruire
Johannes Kepler s-a născut în 1571 în Weilder Stadt, sudul Germaniei, într-o familie protestantă săracă. După terminarea studiilor la școala mănăstirii în 1589, a intrat în seminarul teologic la Academia de la Tübingen. În acei ani, a făcut cunoștință cu sistemul heliocentric al lui N. Copernic și a devenit imediat susținătorul său ferm. Kepler a dezvoltat un interes pentru astronomie, când mama lui a arătat unui copil impresionabil o cometă strălucitoare în 1577, iar mai târziu - o eclipsă lunară care a avut loc în 1580.
Kepler s-a născut un copil foarte slab. La vârsta de patru ani, a contractat variola și aproape a murit. Avea probleme la ficat și la stomac și avea deseori dureri de cap. În plus, el a avut deficiențe vizuale congenitale - miopie severă și un defect în care un obiect pare a fi multiplu (uitându-se la Lună, Kepler a văzut mai multe luni). Bolile l-au urmat de-a lungul vieții. Cu atât mai demn de respect sunt curajul și forța sa, datorită cărora a reușit să obțină un succes științific uimitor și să devină unul dintre creatorii astronomiei și fizicii moderne.
1591 - Kepler a intrat la Universitatea din Tübingen - mai întâi la Facultatea de Arte, care a inclus apoi matematica și astronomie, apoi s-a mutat la facultatea de teologie. După absolvirea academiei în 1593, Kepler, acuzat de gândire gratuită, nu i s-a permis să urmeze o carieră teologică și i s-a acordat funcția de profesor de școală de matematică.
Inițial, Kepler plănuia să devină un preot protestant, dar datorită abilităților sale matematice deosebite, el a fost invitat în 1594 să prelege matematica la Universitatea din Graz.
Video promotional:
Activitate științifică
Kepler a fost la Graz de 6 ani. Acolo, în 1596, a fost publicată prima sa carte, Misterul lumii. În ea, Kepler a încercat să găsească armonia secretă a Universului, pentru care a comparat orbitele a 5 planete cunoscute la acea vreme (a cântat mai ales sfera Pământului) diferite „corpuri platonice” (poliedre obișnuite). El a prezentat orbita lui Saturn ca un cerc (nu încă o elipsă) pe suprafața unei sfere, descrisă în jurul unui cub. La rândul său, o bilă a fost înscrisă în cub, care trebuia să reprezinte orbita lui Jupiter. În această minge a fost înscris un tetraedru, descris în jurul bilei, reprezentând orbita lui Marte etc.
Această lucrare, după descoperiri ulterioare ale lui Kepler, și-a pierdut semnificația inițială (numai dacă orbitele planetelor nu erau circulare); cu toate acestea, Kepler a crezut în prezența unei armonii matematice ascunse a Universului până la sfârșitul zilelor sale, iar în 1621 a republicat „Secretul lumii”, aducând multe modificări și adăugări la acesta.
1597 Kepler se căsătorește cu văduva Barbara Müller von Mulek. Primii doi copii ai lor au murit la început, iar soția lor s-a îmbolnăvit de epilepsie. În plus, persecuția protestanților a început în Graz catolic. Kepler, inclus în lista „ereticilor” expulzați, a fost obligat să părăsească orașul.
Cupa lui Kepler: un model al sistemului solar format din cinci solide platonice.
Kepler la Praga. moștenire
1600 - s-a dus la Praga la celebrul astronom Tycho Brahe, după moartea căruia a primit materialele anilor săi și numeroase observații. Kepler a scris numeroase lucrări și articole științifice. 1601 - după moartea lui Brahe, Kepler a devenit succesorul său în funcție, iar după litigii cu familia sa, Brahe a putut moșteni rezultatele observațiilor astronomice. Fiind un excelent observator, Tycho Brahe a compilat timp de mai mulți ani o lucrare voluminoasă privind observarea planetelor și a sutelor de stele, în timp ce precizia măsurătorilor sale a fost semnificativ mai mare decât a tuturor predecesorilor săi.
La sfârșitul secolului al XVI-lea în astronomie, a existat încă o luptă între sistemul geocentric al Ptolemiei (când se presupune că centrul universului este Pământul) și sistemul heliocentric al lui Copernic (în care soarele este în centrul universului). În modelul lui Copernic, planetele se mișcă uniform pe orbitele circulare: ceea ce nu era în concordanță cu denivelarea aparentă a mișcării planetare. Cu toate că tabelele astronomice ale lui Copernic au fost inițial mai exacte decât tabelele ptolemaice, acestea s-au abătut curând semnificativ de la observații, ceea ce i-a încurcat și răcit pe mult pe entuziaștii copernici.
Mecanică și fizică
Cea mai importantă lucrare a lui Kepler este lucrarea sa „New Astronomy” (1609), dedicată studiului mișcării lui Marte conform observațiilor lui Brahe și care conține primele două legi ale atracției planetelor. Bazat pe sistemul copernican, de-a lungul câtorva ani, Kepler a studiat cu atenție datele lui Brahe și, ca urmare a unei analize atente, a ajuns la concluzia că traiectoria lui Marte nu este un cerc, ci o elipsă, într-unul dintre accentele în care se află Soarele - poziția cunoscută astăzi ca primă lege a lui Kepler.
Analizele ulterioare au condus la a doua lege: vectorul de rază care leagă planeta și Soarele descrie zone egale în același timp. Aceasta a însemnat că cu cât planeta este mai departe de Soare, cu atât se mișcă mai lent.
La căutarea orbitelor, Kepler a trebuit să utilizeze metoda de potrivire. El a calculat și calculat, dar nu au existat coincidențe cu observațiile. În primul rând, ovalul a fost aruncat - o curbă formată din patru arcuri circulare. Timp de aproximativ un an, savantul s-a îmbrăcat cu „ovoidul” - o figură în formă de ou. La final, el a ajuns la concluzia: adevărul se află între cerc și oval, ca și cum orbita lui Marte ar fi o elipsă exactă. Dar elipsa nu s-a potrivit până când Kepler a pus soarele în centrul atenției.
Apoi, la începutul anului 1605, totul s-a reunit și a căzut la locul lui. Toate punctele orbitei, calculate din observații, se află pe elipsă, de asemenea converge cu legea ariei. Noul model de mișcare a generat un mare interes în rândul savanților copernicieni, deși nu toți l-au acceptat. Galileo a respins puternic elipsele Keplerian.
1619 - în eseul „Armonia lumii”, omul de știință a formulat a treia lege, unind teoria mișcării tuturor planetelor într-un întreg armonios. Soarele, care ocupă unul dintre accentele orbitei eliptice, este, potrivit lui Kepler, sursa forței care conduce planeta. El a făcut o ghicire corectă despre existența gravitației între corpurile cerești și a explicat refuzul și fluxul oceanelor pământului prin influența lunii.
A doua lege a lui Kepler: zonele umbrite sunt egale și traversate în același timp.
Astronomie
Cele trei legi ale mișcării planetare descoperite de Kepler pe deplin și cu o excelență excelentă au explicat denivelarea aparentă a acestor mișcări. În locul modelelor convolute ale lui Ptolemeu și Copernic, care conțin elemente conținute, modelul lui Kepler include o singură curbă - o elipsă. A doua lege a stabilit modul în care viteza planetei se schimbă atunci când se îndepărtează sau se apropie de Soare, iar a treia face posibilă calcularea acestei viteze și a perioadei de revoluție din jurul Soarelui.
1627, vara - Johannes Kepler, după 22 de ani de muncă, a publicat (pe bani proprii) tabele astronomice, pe care le-a numit „Rudolphs” în onoarea împăratului. Aceste tabele au făcut posibilă calcularea, pentru orice moment în timp, a poziției planetelor cu o precizie ridicată pentru acea epocă. Cererea pentru acestea a fost uriașă, deoarece toate tabelele anterioare au divergent de mult de la observații. Mesele lui Kepler au servit astronomi și marinari până la începutul secolului al XIX-lea.
Pe lângă cele trei legi ale lui Kepler, savantul deține o serie de descoperiri importante. În lucrarea „Reducerea astronomiei copernice” (1618-1622) Kepler a prezentat teoria și metodele de predicție a eclipselor solare și lunare. Cercetările sale în optică (probleme de refracție a luminii, refracție astronomică, dezvoltarea teoriei telescoapelor) sunt prezentate în lucrările „Supliment la Vittelo” (1604) și „Dioptrics” (1611)
Matematica
Abilitățile matematice remarcabile ale omului de știință s-au manifestat, în special, în derivarea formulelor pentru determinarea volumelor multor corpuri de revoluție.
Anul trecut. Moarte
În ultimii ani ai vieții sale, omul de știință a petrecut într-o călătorie constantă, parțial din cauza agitațiilor politice … Războiul de treizeci de ani … (la un moment dat a fost în serviciul lui Wallenstein ca astrolog), în parte datorită procesului mamei sale, care a fost acuzat de vrăjitorie. Johannes Kepler a murit la 15 noiembrie 1630, în Regensburg, unde a fost înmormântat în cimitirul din St. Petru. O inscripție este făcută peste mormântul său: „Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Acest epitet, scris de însuși Johannes Kepler, înseamnă: „Înainte să măsoare cerurile, acum măsoară întunericul subteran; mintea mea era un dar din cer - iar trupul meu, transformat într-o umbră, se odihnește ". În Regensburg, în 1808, i-a fost ridicat un monument.
A. Mudrova
