Johannes Kepler (född 27 december 1571 - död 15 november 1630) - den stora tyska astronomen och matematikern, var upptäckaren av rörelselagen för planeterna i solsystemet.
Johannes Kepler var en av skaparna av modern astronomi. Han upptäckte tre huvudrörelser av planeterna i förhållande till solen, han uppfann ett optiskt system, som i synnerhet används i moderna refraktorer, förberedde skapandet av differentiell, integrerad och variationskalkyl i matematiken.
Tidiga år. Träning
Johannes Kepler föddes 1571 i Weilder Stadt, södra Tyskland, till en fattig protestantisk familj. Efter att ha avslutat sina studier på klosterskolan 1589, gick han in i det teologiska seminariet vid Tübingen akademi. Under dessa år blev han bekant med N. Copernicus heliocentriska system och blev omedelbart dess starka anhängare. Kepler utvecklade ett intresse för astronomi som barn, när hans mor visade ett intryckbart barn en ljus komet 1577, och senare en månförmörkelse som inträffade 1580.
Kepler föddes ett mycket svagt barn. Vid fyra års ålder fick han smittkoppor och dog nästan. Han hade lever- och magproblem och hade ofta huvudvärk. Dessutom hade han medfödda synskador - allvarlig närsynthet och en defekt där ett objekt verkar vara flera (tittade på månen, såg Kepler flera månar). Sjukdomar följde honom under hela sitt liv. Ju mer värdig att respektera är hans mod och hållbarhet, tack vare vilken han kunde uppnå en fantastisk vetenskaplig framgång och bli en av skaparna av modern astronomi och fysik.
1591 - Kepler går in på universitetet i Tübingen - först vid fakulteten för konst, som sedan inkluderade matematik och astronomi, sedan flyttade han till den teologiska fakulteten. Efter examen från akademin 1593 tilläts Kepler, som anklagades för fri tanke, inte bedriva en teologisk karriär och fick ställningen som en skollärare i matematik.
Inledningsvis planerade Kepler att bli en protestantisk präst, men på grund av hans enastående matematiska förmågor blev han inbjuden 1594 att föreläsa i matematik vid University of Graz.
Kampanjvideo:
Vetenskaplig aktivitet
Kepler var i Graz i 6 år. Där 1596 publicerades hans första bok, The Mystery of the World. I det försökte Kepler hitta den hemliga harmonin i universumet, för vilket han jämförde banorna på 5 planeter kända vid den tiden (han uttalade jordens sfär särskilt) olika "platoniska kroppar" (vanliga polyhedroner). Han presenterade Saturns omloppsbana som en cirkel (ännu inte en ellips) på ytan av en sfär, beskrivet runt en kub. I sin tur var en boll inskriven i kuben, som skulle representera Jupiters omloppsbana. I denna boll inskriven en tetrahedron, beskrivet runt bollen, som representerar bana till Mars, etc.
Detta arbete, efter ytterligare upptäckter av Kepler, förlorade sin ursprungliga betydelse (om bara för att planeternas banor inte var cirkulära); ändå trodde Kepler på närvaron av en dold matematisk harmoni av universum fram till slutet av hans dagar, och 1621 publicerade han "The Secret of the World" och gjorde många förändringar och tillägg till det.
1597 Kepler gifter sig med änkan Barbara Müller von Mulek. Deras två första barn dog i sin spädbarn och deras fru blev sjuk av epilepsi. Dessutom började förföljelse av protestanter i katolska Graz. Kepler, som ingår i listan över utvisade "kättare", tvingades lämna staden.
Kepler's Cup: en modell av solsystemet med fem platoniska fasta ämnen.
Kepler i Prag. Arv
1600 - han åkte till Prag till den berömda astronomen Tycho Brahe, efter vars död han fick material från sina många år och många observationer. Kepler skrev många vetenskapliga artiklar och artiklar. 1601 - efter Brahe död, Kepler blev hans efterträdare i tjänsten, och efter tvister med sin familj, Brahe kunde ärva resultaten av astronomiska observationer. Tycho Brahe var en utmärkt observatör i många år och sammanställde ett omfattande arbete med observation av planeter och hundratals stjärnor, medan noggrannheten i hans mätningar var betydligt högre än för alla hans föregångare.
I slutet av 1500-talet i astronomi, var det fortfarande en kamp mellan det geocentriska systemet av Ptolemeus (när universumets centrum antas vara jorden) och det heliocentriska systemet av Copernicus (där solen är i universums centrum). I Copernicus 'modell rör sig planeterna enhetligt i cirkulära banor: vilket inte var i överensstämmelse med den uppenbara ojämnheten i planetrörelsen. Även om de astronomiska tabellerna från Copernicus ursprungligen var mer exakta än Ptolemaic-tabellerna, avledde de snart betydligt från observationer, vilket förbryllade och kylde de entusiastiska kopernikanerna mycket.
Mekanik och fysik
Keplers viktigaste verk är hans verk "New Astronomy" (1609), som ägnas åt studiet av Mars rörelse enligt Brahe iakttagelser och innehåller de två första lagarna om attraktion av planeter. Baserat på det kopernikanska systemet, under flera år, studerade Kepler noggrant Brahe-uppgifterna och, som ett resultat av noggrann analys, kom man till slutsatsen att banan i Mars inte är en cirkel, utan en ellips, i ett av de fokus som solen ligger - den position som är känd idag som Keplers första lag.
Ytterligare analys ledde till den andra lagen: radievektorn som förbinder planeten och solen beskriver lika områden på samma gång. Detta innebar att ju längre planeten är från solen, desto långsammare rör sig.
När han sökte efter banor var Kepler tvungen att använda matchningsmetoden. Han beräknade och beräknade, men det fanns inga sammanfall med observationer. Först kasserades ovalen - en kurva bestående av fyra cirkulära bågar. I ungefär ett år fiklade forskaren med "äggformningen" - en äggformad figur. Till slut kom han till slutsatsen: Sanningen ligger mellan cirkeln och ovalen, som om Marsbanan var en exakt ellips. Men ellipsen passade inte förrän Kepler placerade solen i sitt fokus.
Sedan i början av 1605 samlades allt och föll på plats. Alla punkter i banan, beräknade från observationer, låg på ellipsen, den konvergerade också med områdelagen. Den nya rörelsemodellen skapade stort intresse bland kopernikanska forskare, även om inte alla accepterade den. Galileo avvisade starkt Keplerian ellipser.
1619 - i uppsatsen "Harmony of the World" formulerade forskaren den tredje lagen och förenade teorin om rörelsen för alla planeter till en harmonisk helhet. Solen, som upptar ett av fokusen på den elliptiska bana, är enligt Kepler källan till kraften som driver planeten. Han gjorde en rättvis gissning om förekomsten av tyngdkraft mellan himmelkropparna och förklarade jordens hav och flöde genom månens inflytande.
Keplers andra lag: de skuggade områdena är lika och korsade på samma gång.
Astronomi
De tre lagarna för planetrörelse som upptäcktes av Kepler fullständigt och med utmärkt noggrannhet förklarade den uppenbara ojämnheten i dessa rörelser. I stället för de sammanträngda modellerna av Ptolemaios och Copernicus, som innehåller motstridiga element, innehåller Keplers modell endast en kurva - en ellips. Den andra lagen fastställde hur planetens hastighet förändras när man flyttar bort eller närmar sig solen, och den tredje gör det möjligt att beräkna denna hastighet och revolutionsperioden runt solen.
1627, sommar - Johannes Kepler publicerade efter 22 års arbete (för sina egna pengar) astronomiska tabeller, som han kallade "Rudolphs" för att hedra kejsaren. Dessa tabeller gjorde det möjligt att beräkna planetens position med hög noggrannhet för vilken epok som helst. Efterfrågan på dem var enorm, eftersom alla tidigare tabeller länge hade avvikit från observationer. Keplers bord tjänade astronomer och sjömän fram till början av 1800-talet.
Förutom Keplers tre lagar äger forskaren ett antal viktiga upptäckter. I arbetet "Reduction of Copernicus Astronomy" (1618-1622) beskrev Kepler teorin och metoderna för att förutsäga sol- och månförmörkelser. Hans forskning inom optik (problem med lätt refraktion, astronomisk brytning, utveckling av teorin om teleskop) presenteras i verken "Supplement to Vittelo" (1604) och "Dioptrics" (1611)
Matte
Forskarens anmärkningsvärda matematiska förmågor manifesterades, i synnerhet i härledningen av formler för att bestämma volymerna för många revolutionära organ.
Senaste åren. Död
De sista åren av sitt liv tillbringade forskaren i ständiga resor, delvis på grund av politisk oro … Trettioårskrig … (en gång var han i Wallensteins tjänst som astrolog), delvis till följd av rättegången mot sin mor, som anklagades för trolldom. Johannes Kepler dog den 15 november 1630 i Regensburg, där han begravdes på kyrkogården i St. Peter. En inskrift görs över hans grav:”Mensus eram coelos nune terrae metior paraplyer; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Denna epitaf, skriven av Johannes Kepler själv, betyder:”Innan jag mätte himlen, mäter jag nu det underjordiska mörkret; mitt sinne var en gåva från himlen - och min kropp, förvandlad till en skugga, vilar. " I Regensburg 1808 uppfördes ett monument för honom.
A. Mudrova