Иоганн Кеплер

Иоганн Кеплер — биография

---

Иоганн Кеплер — выдающийся немецкий учёный, астроном, оптик, математик, механик. Он первый открыл законы движения планет Солнечной системы.

Мысли и открытия гениального учёного намного опередили время. Иоганн Кеплер в одиночестве без поддержки и понимания, трудился и верил в свои открытия. В настоящее время, когда все его открытия и законы подтверждены научными работами современных учёных, имеющих высокоточную технику, остаётся только восхищаться упорству и воображению учёного, с какой точностью он смог выразить их.

Детство

День рождения Иоганна Кеплера пришёлся на день святого Иоанна Богослова. В немецком городе Валь-дер-Штадте, 27 декабря 1571 года. Отца мальчика звали Генрих Кеплер. Он служил наёмником в Испанских Нидерландах. Когда Иоганну исполнилось 18 лет отец пропал без вести, считается что он погиб. Его семья имела в собственности трактир, и мать Катарина Кеплер содержала его. Попутно подрабатывая там же траволечением и гаданием. На момент рождения Иоганна, у неё уже было трое детей. Финансовое положение семьи было шатким.

В астрономию юный Кеплер влюбился благодаря матери. Женщина наблюдала с любознательным сыном комету в 1577 году. Это зрелище оказало на шестилетнего ребёнка неизгладимое впечатление. А в 1580 году они вместе смотрели лунное затмение. В детстве Иоганн переболел оспой, и у него после болезни возник дефект зрения, который значительно осложнял астрономические наблюдения. Но он через всю жизнь пронёс любовь к астрономии.

В 1589 году Иоганн оканчивает обучение в монастырской школе Маульбронн. Он проявил себя как очень выдающийся ученик, и городская управа назначила ему стипендию для дальнейшего обучения. В 1591 году он успешно сдаёт экзамены и зачисляется в институт в Тюбингене. Иоганн поступает на факультет искусств, именно там в то время изучали математику и астрономию. Позднее переводится на теологию. Там он впервые знакомится с трудами Николая Коперника, и становится сторонником его теории.

Изначально Иоганн хотел стать протестантским священником. Но обладая феноменальными математическими способностями ему было предложено преподавать в университете в Граце. Там прожил шесть лет. И именно там он написал свою первую книгу «Тайна мироздания». Она вышла в свет в 1596 году. В ней автор пытался разгадать гармонию Вселенной. Он сопоставлял орбиты, пяти известных на тот момент планет. Тогда он представлял орбиты круглыми. Позднее, после других работ и открытий, этот научный труд частично утратил своё значение, так как впоследствии учёный доказал, что орбиты планет не круговые. Но в наличие математической гармонии во Вселенной, Кеплер верил до конца жизни. В 1621 году Иоганн переиздаёт свою работу, он вносит значительные изменения и правки, дополняет её новой информацией.

Наука

Большое влияние на Кеплера, как на учёного конечно оказало обучение на теологическом факультете, поэтому его учение основывалось на двух постулатах научном и теологическом. В его работах можно наблюдать смысловую нагрузку законов, через призму религиозных тонкостей. Хотя «божественное» он никогда не ставил выше научного принципа.

Даже в студенческие годы юный Кеплер в спорах с коллегами доказывал справедливость гелиоцентрической системы. Основываясь на трудах Коперника, как с астрономической, так и с теологической точки зрения.

Иоганн Кеплер продолжает исследование законов движения планет. В его планах написать четыре книги, о Солнце и планетах, и их движении. Хочет понять физическую природу этих планет и географию. Он изучает влияние неба на поверхность Земли, в частности с точки зрения оптики, метрологии и астрономии.

Свою первую книгу «Тайны мироздания» Кеплер отправляет Галилею и астроному Тихо Браге. Галилей высоко оценил гелиоцентрический подход Иоганна, но его мистическую нумерологию раскритиковал. Тихо так же, как и Галилей не поддержал надуманные построения Кеплера. Браге восхищался оригинальным мышлением учёного. Их переписка продолжилась. В ней они вели полемику на различные астрономические проблемы. Многие вопросы, поднятые в переписке, были не подвластны для изучения Кеплеру, у него банально не было точных данных, которыми владел Тихо, который пользовался исследованиями обсерватории, в которой находилось высокоточное оборудование тех времён.

Со временем Иоганн понимает, что его исследования заходят в тупик. И к 1599 он убеждается что ему необходимо принять приглашение коллеги. Обстоятельства для дальнейшей работы в Граце складываются неблагоприятно. В городе нарастает религиозная напряженность. Браге самого высылают из своей обсерватории. И он вынужден уехать в Прагу. Там он поступает на службу к императору Рудольфу II, в качестве придворного астронома.

В 1600 году два изгнанника встречаются в Праге. Два месяца проведённых в гостях у Тихо позволили принять окончательное решение о переезде в этот город. Они договариваются об официальном сотрудничестве. И Иоганн возвращается в Грац за своей семьёй.

2 августа 1600 года из-за его отказа принять католичество, его семью изгоняют из города. Кеплеры перебираются в Прагу. Весь 1601 год Кеплер работает по соглашению на Тихо. Он наблюдает за планетами и пишет трактаты. Но осенью Тихо Браге неожиданно умирает. Кеплера как приемника назначают на должность императорского математика, а также вменяют ему в обязанность закончить начатые работы Тихо. Они заключались в наблюдение за Марсом и составлением Рудольфинских таблиц движения планет. Платили учёному мало, казна была истощена нескончаемыми войнами. Ему приходилось подрабатывать составлением гороскопов. Но беда не приходит одна. Наследники Тихо начали тяжбу за его имущество, в составе которого требовали вернуть все труды и наблюдения учёного. Но в итоге Кеплеру пришлось откупится, чтобы оставить наблюдения себе. Кеплер провёл в этом городе 10 лет, которые впоследствии оказались самыми плодотворными.

Келер помнил о непонятных визуальных эффектах, которые он наблюдал ещё в детстве, при солнечном затмении, и решает исследовать этот феномен. В 1603 году он начинает работу по оптической теории. Завершением его трудов стала книга «Оптика в астрономии», написанная в 1604 году, которую он представил императору.

В 1604 году Иоганн Кеплер опубликовывает свои многолетние наблюдения за сверхновой, которая в последствии стала носить его имя. Великий наблюдатель Тихо Браге за свой многолетний труд оставил огромное количество своих наблюдений за Марсом. Его работы помогли Кеплеру разобраться во многих вопросах которые он не понимал. Тщательно проанализировав наблюдения Тихо, Кеплер приходит к выводу, что траектория движения Марса не круг, а эллипс. Дальнейшие изучения позволили великому теоретику открыть 2 закона движения планет, впоследствии названные как законы Кеплера. Они окончательно были сформулированы учёным в 1609 году. Ради осторожности он вначале отнёс это открытие только к Марсу. Книга называлась «Новая астрономия».

Основываясь на наблюдениях за Марсом Кеплер выводит новую формулу суть которой состоит в том, что скорость движения планеты обратно пропорциональна её расстоянию от Солнца.

В 1611 году Кеплер пишет «Сон, или Посмертное сочинение о лунной астрономии», это фантастический рассказ о полёте на Луну. Вероятно, это было первое произведение в жанре научной фантастики. Кеплер описывал события с точки зрения астрономии. Это его произведение читатель увидел только после смерти автора.

В 1615 по 1621 годы Иоганн работает над книгами «Коперниканская астрономия», собрание выходит в трёх томах. В этих работах подробно описываются три закона о движении планет, и все открытия сделаны им в астрономии. Эти книги сразу стали запрещёнными.

Открытия в области математики

Свои математические способности Кеплер не забросил, занимаясь астрономией. Он первый предложил методом исчисления, похожим на интегралы определять объём тел вращения. Так же Иоганн Кеплер при внимательном изучении симметрии снежинок, пришёл к заключению, что максимальная плотность упаковки шаров достигается при их пирамидальном расположении. Его теория была подтверждена спустя 400 лет.

Его работы в области симметрии нашли своё применение в наше время, в кристаллографии и теории кодирования. В его работах впервые был применён термин «среднее арифметическое». И его заслуга — это создание первой таблицы логарифмов. Свой вклад Кеплер внёс и в развитие геометрии. Благодаря ему появилось понятие фокуса конического сечения и бесконечно удалённой точки.

Физика и механика

Термин «инерции» ввёл в обращение Иоганн Кеплер и подобно своему коллеги Галилею, открыл первый закон механики. Очередным достижением великого учёного едва не стал закон тяготения. Он смог объяснить, но не с математической точки зрения. И Кеплер первым высказал мысль, что отливы и приливы — это воздействие Луны на верхние слои океанов. Ньютон только спустя 100 лет высказал подобное предположение.

Оптика

В 1604 году Кеплер издаёт свою первую работу по оптике, она называется «Дополнение к Виттелию», а в 1611 году «Диоптрика». Именно с этих двух трудов оптика становится наукой. В своих книгах он описывает как геометрическую, так и физиологическую оптику. Он вводит понятие преломление света, «оптической оси», «мениска», излагает общую теорию линз и систем. Кеплер описал полностью механизм зрения, и он в основном соответствует современным исследованиям. Кеплер определил роль хрусталика, и описал причины близорукости и дальнозоркости.

Его широкие познания оптики привели великого астронома к созданию телескопической подзорной трубы. Которую впервые изготовил в 1613 году Кристоф Шайнер, и назвал её телескоп Кеплера. И уже к 1640 году эти телескопы получили широкое применение в астрономии. А прибор, созданный Галилеем, ушел в прошлое.

Личная жизнь

Первый брак Иоганн Кеплер заключил с Барбарой Мюллер в 1597 году. Барбаре на момент заключения брака было 25 лет, и к тому времени она была вдова. У неё имелась дочь от первого брака. За всё время которое супруги Кеплер прожили вместе у них родилось пятеро детей, две из которых умерли в раннем младенчестве.

В 1611 году его жена заразилась лихорадкой. Женщина смогла поправиться, однако последствия тяжёлой болезни стали проявляться в виде эпилептических припадков. В это нелёгкое для Иоганна время, дети учёного заболели оспой. Сын Кеплера шестилетний Фридрих умер. Ослабленная болезнью Барабара ненадолго пережила своего сына.

В 1613 году Иоганн снова вступает в брак. Его новая избранница 24 летняя Сусанна, дочь столяра. В браке с этой женщиной Кеплер был счастлив, у них родилось шестеро детей. Его жена оказалась доброй и заботливой женщиной. Она хорошо отнеслась к своим приёмным детям.

Но неприятности в жизни Кеплера не проходили. Серьёзно осложнила жизнь ситуация с его матерью. Гадалка и травница привлекла внимание властей. Женщину обвинили в колдовстве. Обвинение серьёзное, ей грозила сметь на костре. В 1615 году ему пришло сообщение, что её обвиняют по 49 пунктам: колдовство, связь с дьяволом, порча, некромантия и.т.д. Кеплер начинает писать городским властям просьбы о помиловании. И мать отпустили. Но через время её снова арестовывают. Процесс продлился долгих пять лет. И в 1620 году ему удаётся добиться рассмотрения дела. На суде он сам выступал защитником. Но измученную женщину выпустили только через год. А еще через год она умерла.

Смерть

В 1630 Кеплеру приходиться отправиться в Регенсбург, к императору, который должен был ему жалование. Иоганн надеялся получить хотя бы незначительную часть, так как семья испытывала постоянное безденежье. Но по дороге он заболевает, ему диагностировали простуду. И вскоре он умирает.

После его смерти близким осталось: ношенная одежда, 22 флорина наличными, 29000 флоринов императорского невыплаченного жалованья, 27 рукописей уже опубликованных, и очень много неопубликованных. Позже все его работы были собраны и изданы в 22-х томном собрании.

Во время тридцатилетней войны, кладбище, на котором был захоронен великий учёный было полностью разрушено. Его могила не сохранилась. Известна только его эпитафия, которую написал он сам: «Я измерил небо, а ныне измеряю тени. Мой разум в небесах, а тело отдыхает в земле.»

Труды

• Тайна мироздания
• Оптика в астрономии
• Дополнения к Вителлию
• О новой звезде в созвездии Змееносца
• Новая астрономия
• Диоптрика
• О шестиугольных снежинках
• Коперниканская астрономия
• Гармония мира
• Рудольфовы таблицы
• Разговор с звёздным вестником

Ссылки

• Страница в Википедии