Johannes Kepler (født 27. december 1571 - død 15. november 1630) - den store tyske astronom og matematiker, var opdageren af lovgivningen om bevægelse af solsystemets planeter.
Johannes Kepler var en af skaberne af moderne astronomi. Han opdagede tre hovedbevægelser med planeter i forhold til Solen, han opfandt et optisk system, der især bruges i moderne refraktorer, forberedte oprettelsen af en differentierings-, integral- og variationskalkyle i matematik.
Tidlige år. Uddannelse
Johannes Kepler blev født i 1571 i Weilder Stadt, sydtyskland, til en fattig protestantisk familie. Efter at have afsluttet sine studier på klosterskolen i 1589, gik han ind i det teologiske seminarium ved Tübingen Akademi. I disse år blev han bekendt med N. Copernicus 'heliocentriske system og blev straks dens stødige tilhænger. Kepler udviklede en interesse for astronomi som barn, da hans mor viste et synligt barn en lys komet i 1577, og senere, en måneformørkelse, der fandt sted i 1580.
Kepler blev født et meget svagt barn. I en alder af fire år smittede han kopper og døde næsten. Han havde lever- og maveproblemer og havde ofte hovedpine. Derudover havde han medfødt synsnedsættelse - alvorlig nærsynethed og en defekt, hvor et objekt ser ud til at være multiple (kigger på Månen, så Kepler flere måner). Sygdomme fulgte ham i hele sit liv. Så meget mere værd at være respekt er hans mod og styrke, takket være hvilken han var i stand til at opnå en fantastisk videnskabelig succes og blive en af skaberne af moderne astronomi og fysik.
1591 - Kepler går ind på universitetet i Tübingen - først ved Det Fakultet for Kunst, som derefter omfattede matematik og astronomi, derefter flyttede han til det teologiske fakultet. Efter uddannelsen fra akademiet i 1593 fik Kepler, anklaget for fri tanke, ikke lov til at forfølge en teologisk karriere og fik stillingen som skolelærer i matematik.
Oprindeligt planlagde Kepler at blive protestantisk præst, men på grund af hans enestående matematiske evner blev han i 1594 opfordret til at forelæsge i matematik på University of Graz.
Salgsfremmende video:
Videnskabelig aktivitet
Kepler var i Graz i 6 år. Der i 1596 blev hans første bog, The Mystery of the World, udgivet. I det forsøgte Kepler at finde den hemmelige harmoni i universet, som han sammenlignede bane på 5 planeter, der var kendt på det tidspunkt (han udpegede jordens sfære især) forskellige "platoniske kropper" (almindelige polyhedroner). Han præsenterede Saturns bane som en cirkel (endnu ikke en ellipse) på overfladen af en kugle, beskrevet omkring en terning. Til gengæld blev en kugle indskrevet i terningen, som skulle repræsentere Jupiters bane. I denne bold blev indskrevet en tetrahedron, beskrevet omkring bolden, der repræsenterer Mars 'bane osv.
Dette arbejde mistede efter yderligere opdagelser fra Kepler sin oprindelige betydning (hvis kun fordi planetenes baner ikke var cirkulære); ikke desto mindre troede Kepler på tilstedeværelsen af en skjult matematisk harmoni af universet indtil slutningen af hans dage, og i 1621 genudgav han "The Mystery of the World" og foretog mange ændringer og tilføjelser til det.
1597 Kepler gifter sig med enken Barbara Müller von Mulek. Deres første to børn døde i spædbarnet, og deres kone blev syg af epilepsi. Derudover begyndte forfølgelse af protestanter i katolske Graz. Kepler, der var med på listen over udvisede "kættere", blev tvunget til at forlade byen.
Kepler's Cup: en model af solsystemet med fem platoniske faste stoffer
Kepler i Prag. Heritage
1600 - han tog til Prag til den berømte astronom Tycho Brahe, efter hvis død han modtog materialerne i sine mange år og adskillige observationer. Kepler skrev mange videnskabelige artikler og artikler. 1601 - Efter Brahe's død blev Kepler hans efterfølger i embedet, og efter retssager med sin familie var Brahe i stand til at arve resultaterne af astronomiske observationer. Som en fremragende observatør kompilerede Tycho Brahe et omfangsrigt arbejde i mange år med observation af planeter og hundreder af stjerner, medens nøjagtigheden af hans målinger var væsentligt højere end for alle hans forgængere.
I slutningen af det 16. århundrede i astronomi var der stadig en kamp mellem det geocentriske system af Ptolemeus (når universets centrum antages at være Jorden) og det heliocentriske system af Copernicus (hvor solen er i centrum af universet). I Copernicus 'model bevæger planeterne sig ensartet i cirkulære kredsløb: hvilket ikke var i overensstemmelse med den tilsyneladende ujævnhed i planetbevægelsen. Selvom de astronomiske tabeller fra Copernicus oprindeligt var mere nøjagtige end Ptolemaic-tabellerne, afvigede de snart markant fra observationer, der forundrede og afkølet de entusiastiske kopernikanere meget.
Mekanik og fysik
Keplers vigtigste arbejde er hans værk "Ny astronomi" (1609), der er dedikeret til studiet af Mars's bevægelse i henhold til Brahe's observationer og indeholdende de to første love om tiltrækning af planeter. Baseret på det kopernikanske system undersøgte Kepler i løbet af flere år omhyggeligt dataene fra Brahe og som et resultat af omhyggelig analyse kom til den konklusion, at banen til Mars ikke er en cirkel, men en ellipse, i et af de fokus, som solen ligger - den position, der er kendt i dag som Keplers første lov.
Yderligere analyse førte til den anden lov: radiusvektoren, der forbinder planeten og solen, beskriver lige områder på samme tid. Dette betød, at jo længere planeten er fra solen, jo langsommere bevæger den sig.
Ved søgning efter baner måtte Kepler bruge matchningsmetoden. Han beregnet og beregnet, men der var ingen sammenfald med observationer. Først blev den ovale kasseret - en kurve bestående af fire cirkulære buer. I cirka et år fik videnskabsmanden fiolet med "ovoiden" - en ægformet figur. I sidste ende kom han til konklusionen: Sandheden ligger mellem cirklen og den ovale, som om Mars 'bane var en nøjagtig ellipse. Men ellipsen passede ikke, før Kepler placerede solen i sit fokus.
I begyndelsen af 1605 kom alt sammen og faldt på plads. Alle punkter på bane, beregnet ud fra observationer, lå på ellipsen, den konvergerede også med områdeloven. Den nye bevægelsesmodel frembragte stor interesse blandt kopernikanske lærde, skønt ikke alle af dem accepterede den. Galileo afviste kraftigt Keplerian ellipser.
1619 - i essayet "Harmony of the World" formulerede videnskabsmanden den tredje lov og forenede teorien om bevægelse af alle planeter til en harmonisk helhed. Solen, der optager et af fokuserne på den elliptiske bane, er ifølge Kepler kilden til den kraft, der driver planeten. Han lavede en retfærdig gæt om eksistensen af tyngdekraft mellem himmellegeme og forklarede jordens oceaners ebbe og strømning ved hjælp af månens indflydelse.
Keplers anden lov: de skraverede områder er lige og krydsede på samme tid.
Astronomi
De tre love om planetbevægelse opdaget af Kepler fuldt ud og med fremragende nøjagtighed forklarede den tilsyneladende ujævnhed i disse bevægelser. I stedet for de snoede modeller af Ptolemæus og Copernicus, der indeholder forvirrede elementer, indeholder Keplers model kun en kurve - en ellipse. Den anden lov fastslog, hvordan planetens hastighed ændres, når man bevæger sig væk eller nærmer sig Solen, og den tredje gør det muligt at beregne denne hastighed og revolutionsperioden omkring Solen.
1627, sommer - Johannes Kepler udgav efter 22 års arbejde (for sine egne penge) astronomiske borde, som han udnævnte "Rudolphs" til ære for kejseren. Disse tabeller gjorde det muligt for enhver tid at beregne planetenes placering med høj nøjagtighed for den epoke. Efterspørgslen efter dem var enorm, da alle de foregående tabeller længe var afvigede fra observationer. Keplers borde tjente astronomer og sejlere indtil begyndelsen af det 19. århundrede.
Foruden Keplers tre love ejer videnskabsmanden en række vigtige opdagelser. I værket "Reduktion af Copernicus Astronomy" (1618–1622) skitserede Kepler teorien og metoder til forudsigelse af sol- og måneformørkelser. Hans forskning inden for optik (problemer med lysbrydning, astronomisk brydning, udvikling af teleskopteorien) præsenteres i værkerne "Supplement to Vittelo" (1604) og "Dioptrics" (1611)
Matematik
Videnskabsmandens bemærkelsesværdige matematiske evner manifesteredes især i afledningen af formler til bestemmelse af mængderne af mange revolutionskropper.
De sidste år. Død
De sidste år af sit liv tilbragte videnskabsmanden i konstant rejse, delvis på grund af politisk uro … Tredive års krig … (på et tidspunkt var han i Wallensteins tjeneste som astrolog), delvis som et resultat af retssagen mod sin mor, anklaget for hekseri. Johannes Kepler døde den 15. november 1630 i Regensburg, hvor han blev begravet på kirkegården i St. Peter. Der er lavet en inskription over hans grav:”Mensus eram coelos nune terrae metior parasoller; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Denne bogstav, skrevet af Johannes Kepler selv, betyder:”Før jeg målte himlen, måler jeg nu det underjordiske mørke; mit sind var en gave fra himlen - og min krop, omdannet til en skygge, hviler. " I Regensburg i 1808 blev et monument opført for ham.
A. Mudrova