요하네스 케플러: 전기, 법률, 작품 등

누군지 궁금하지 않으세요? 요하네스 케플러? 글쎄요, 그는 천문학과 철학에 대한 그의 지식으로 눈에 띄는 매우 중요한 독일 과학자였습니다. 그는 오늘날 케플러의 법칙이라고 불리는 행성 운동의 세 가지 법칙의 존재를 만들고 증명하기 위해 왔습니다. 그의 삶과 작품에 대해 자세히 알아보려면 이 기사를 읽어보시기 바랍니다.

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요하네스 케플러의 전기

그의 시간에 요하네스 케플러 그가 Tycho Brahe와 함께 일하게 된 것은 매우 중요하여 나중에 Rudolf II의 제국 수학자 자리에서 그를 대체했습니다. 그의 비범한 업적에 힘입어 국제천문연맹은 1935년에 케플러라는 이름으로 달의 천체에 세례를 주었다. 그의 생애에 대해 조금 더 알아보자.

어린 시절

그가 태어난 해는 1571년 당시 독일의 뷔르템베르크(Wurttemberg) 시에서였습니다. 그는 어렸을 때부터 근시, 위장병 등 많은 병을 앓았고 두통으로 괴로워하던 사람이었습니다. 세 살 때 그는 천연두에 걸렸는데, 그로 인해 시력이 극도로 쇠약해졌습니다.

그는 항상 심각한 건강 문제를 가지고 있었지만 항상 명석하고 뛰어난 지능을 가진 아이였으며 수학에 대한 그의 비범한 재능을 사용하여 그의 어머니의 숙소에 묵는 사람들에게 좋은 인상을 주는 것을 즐겼습니다. 1584년에 그는 Adelberg 시에 있는 개신교 신학교에 입학했습니다.

연구

입증된 지능 덕분에 1589년에 튀빙겐 대학에서 신학을 공부하기 시작했습니다. 그곳에서 자신을 발견한 그는 Maestlin을 수학 교사로 삼을 기회를 가졌습니다. 그는 이미 Copernicus의 태양 중심 이론에 대한 지식을 갖고 있었고 그것을 널리 공유했습니다.

케플러는 피타고라스의 가르침을 따랐고, 신은 가장 위대한 기하학자, 조화 우주의 창조자라고 믿었고, 피타고라스 이론의 단순함에서 신의 창조 계획의 특징을 관찰했습니다. 그는 1591년에 석사 학위를 취득한 후에도 튀빙겐에서 계속 공부했습니다.

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결혼

요하네스 케플러 그는 두 번 결혼했다. 절대적인 편의 덕분에 그의 첫 번째 결혼은 27년 1597월 XNUMX일 미스 바바라 뮐러와 함께 거행되었습니다. 그의 친척들이 주선한 이 결혼은 그를 가증스러운 성격을 가진 풍만한 여자와 단순한 영혼의 부부로 만들었습니다.

교육 경력

1594년에 그는 튀빙겐을 떠나 오스트리아에 있는 도시인 그라츠로 가서 대학에서 산수, 기하학, 수사학을 가르치는 교수로 경력을 쌓았고 여가 시간을 취미 생활에 할애했습니다. 천문학.

우리는 믿음과 과학의 차이가 완전히 드러나지 않았고 천체가 움직이는 역학이 아직 실질적으로 알려지지 않은 시대를 말하고 있습니다. 사실, 그러한 운동은 신의 법칙을 따른다고 주장되었습니다.

그라츠에 있는 동안 그는 몇 가지 지침에 동의하지 않았지만 케플러가 작성한 점성학적 예측이 포함된 연감을 출판했습니다.

그러다가 1600년 케플러와 교신했던 유명한 천문학자 티코 브라헤의 초청으로 그의 출판물을 읽고 오늘날의 체코 수도인 프라하에 살게 되었습니다. 브라헤 교수는 이듬해에 세상을 떠났고 케플러는 황제의 궁정 수학자이자 천문학자로 자리를 잡았다.

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오랫동안 요하네스 케플러 그는 지구 중심설과 태양 중심설을 결합한 이론을 유지하여 나중에 자신의 지구 중심 설계를 태양 중심설로 변형했습니다. 그는 목표를 달성했지만 자신의 계산에 따르면 천체가 만들어야 할 경로와 실제로 수행한 경로 사이에 심각한 불일치를 계속 발견했습니다.

이 결론은 다음을 구성하는 것으로 추측하게 했습니다. 태양 행성을 주변 환경에서 회전시키는 힘을 발산하는 몸체에서 행성과 태양 사이의 경로가 증가하면 이동이 수행되는 속도를 줄여야 했습니다. 이 진술을 할 수 있으려면 그는 수천 년 전에 수용된 천체의 경로가 원형 궤도를 통해 만들어졌다는 개념을 제거해야 했습니다.

1612년에 그는 Linz 지역을 구성하는 Upper Austria 주의 명예 수학자 자리를 얻었습니다. 받은 영예와 그의 발견에도 불구하고, 요하네스 케플러 그는 만족하지 않았다.

그는 조화와 단순함이 우주를 지배하는 규칙이라고 확신했기 때문에 오늘날 궤도 주기로 알려진 행성의 회전 시간과 행성까지의 거리가 설명한다.

요하네스 케플러 그는 이 단순한 관계를 얻고 행성의 제3 운동 법칙을 공식화하는 데 2년 이상이 걸렸습니다. XNUMX/XNUMX.

1628년에 그는 당시 실레지아 속주인 Sagan시에 있는 A. von Wallenstein의 명령에 복무하기 위해 들어갔습니다. 몇 년이 지났지만 그는 그것을 성취하지 못했습니다. 열병으로 사망하기 불과 한 달 전, 요하네스 케플러 그는 새로운 위치를 찾기 위해 실레시아를 떠났습니다.

죽음

요하네스 케플러 그는 1630년 가족과 함께 린츠에서 사간으로 여행하던 중 레겐스부르크 시에서 사망했습니다. 그의 묘비에는 그가 만든 다음과 같은 비문이 새겨져 있습니다.

“나는 하늘을 측량했고, 이제 나는 그림자를 측량한다.

하늘에서 영혼이 빛났습니다.

땅에 몸이 쉬다. "

과학 작업

1594년, 그때 요하네스 케플러 그는 튀빙겐(Tübingen)이라는 도시를 떠나 오스트리아의 그라츠(Graz)로 가서 당시 원형으로 잘못 상상되었던 행성 궤도 사이의 분리를 설명하기 위해 복잡한 기하학 가설을 세웠습니다.

케플러는 그의 가설을 분석하여 궤도 행성 중 타원형이었다. 그러나 이러한 첫 번째 추론은 현실과 5%만 일치했습니다. 그는 또한 태양이 거리에 반비례하여 크기가 감소하는 힘을 가하고 행성이 궤도 주위를 움직이게 하는 것이라고 말했습니다.

1596년 그는 Mysterium Cosmographicum이라는 논문을 출판했습니다.. 이 작업의 중요성은 그것이 코페르니쿠스 이론의 기하학적 이점에 대한 최초의 광범위하고 그럴듯한 과학적 증명의 표현이라는 사실에서 나옵니다.

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이듬해인 1597년에 그는 신비한 우주론(Mysterium Cosmographicum)을 출판했는데, 여기서 그는 기하학 과학의 입장에서 태양중심설(heliocentrism) 이론에서 파생된 편리성에 대한 명백한 증거를 남겼습니다.

요하네스 케플러 그는 1954년부터 1600년까지 그라츠 대학교에서 천문학 및 수학 교수로 재직하다가 프라하 천문대에서 덴마크 천문학자 티코 브라헤의 조교 자리를 제안받았습니다. 1601년 브라헤가 사망했을 때 케플러는 황제 루돌프 XNUMX세의 제국 수학자이자 궁정 천문학자로 자리를 잡았다.

그 기간에 제작된 그의 작품 중 가장 관련성이 높은 것 중 하나는 1609년에 출판된 Astronomia Nova입니다. 그것은 화성의 궤도를 계산하기 위한 그의 공들인 노력의 위대한 편집물이었습니다. 그것은 이 행성의 궤도에 대한 그의 계산입니다.

Astronomia Nova에서 그는 행성의 세 가지 잘 알려진 운동 법칙 중 두 가지를 소개했는데, 오늘날 케플러의 법칙이라고 합니다. 1610년에 그는 갈릴레오 갈릴레이가 관찰한 내용을 다룬 Dissertatio cum Nuncio Sidereo를 출판했습니다.

이듬해 그는 망원경의 도움으로 이탈리아 과학자가 기술한 위성에 대해 자신의 관찰을 할 수 있었고 이러한 관찰 결과를 자신의 저서 Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus에 게재했습니다.

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그는 1612년에 오스트리아 국가의 수학자로 임명되었습니다. 그 위치에 있는 동안 린츠에 거주하면서 선형 관계를 증명하기 위해 세 번째 법칙을 제시한 Harmonices Mundi, Libri(1619)를 저술했습니다. 행성에서 태양까지의 평균 거리.

같은 기간에 요하네스 케플러 그는 Epitome Astronomiae Copernicanae(1618-1621)를 출판했으며 여기에서 그는 자신의 모든 발견을 단일 출판물에 수집했습니다.

동일한 관련성이 코페르니쿠스의 원리에 기초한 그의 첫 번째 천문학 교과서가 있었는데, 이 교과서는 이후 XNUMX년 동안 엄청난 영향력을 행사하여 많은 천문학자들을 케플러식 코페르니쿠스주의로 끌어들였습니다.

케플러가 아직 살아 있는 동안 출판된 마지막 관련 연구는 1625년의 루돌핀 표였습니다. 브라헤가 수집한 정보에 기초하여 행성의 움직임에 대한 새로운 표는 실제 위치의 평균 오차를 줄이는 데 성공했습니다. 5°에서 10'까지의 행성.

나중에 영국의 수학자이자 물리학자인 아이작 뉴턴 경은 다음과 같은 이론과 관찰을 기초로 삼았습니다. 요하네스 케플러, 그의 만유인력 법칙의 공식화를 위한 이론적 기초로서.

관심있으신 분들도 보실 수 있습니다 아이작 뉴턴 전기.

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Kepler는 또한 광학 분야에 중요한 공헌을 하여 다음을 공식화했습니다.

  • 측광의 기본 법칙
  • 전체 반사
  • 현대 비전의 첫 번째 이론
  • 그는 라이프니츠와 뉴턴의 무한 미적분의 전신인 무한 시스템을 개발했습니다.

케플러의 세 가지 법칙

독일 천문학자는 Tycho Brahe(1546-1601)가 행성, 특히 화성의 움직임에 대해 수행한 수많은 관찰 데이터를 분석한 후 자신의 이름을 딴 잘 알려진 세 가지 법칙을 만들었습니다.

요하네스 케플러, 매우 복잡한 계산을 사용하여, 화성이 취하게 될 것으로 계산된 궤적과 브라헤의 관측 사이에 적절한 차이가 있다는 결론을 내렸습니다. 어떤 경우에는 8분 호에 도달한 차이, 실제로 브라헤의 관측은 아크의 약 2분의 정확도.

이러한 발견된 차이점은 그가 화성과 태양계의 다른 행성의 실제 궤도가 무엇인지 발견하는 데 도움이 되었습니다.

제1법칙 타원궤도

케플러는 원형 이론과 달리 행성의 궤도는 작은 이심률을 가지며 태양이 초점 중 하나에 위치하는 타원이라고 주장했습니다. 자세히 보면 타원이 원래 약간 납작한 원이라는 인상을 줍니다.

이론적으로 타원이라는 이름은 타원을 형성하는 점 M에서 초점까지의 거리(고정점, F1 및 F2)의 합이 일정하고 의 길이와 같은 평평하고 닫힌 곡선에 주어집니다. 타원의 장축(세그먼트 AB). 타원의 단축은 선분 CD이며 선분 AB에 수직이며 중간에서 자릅니다.

편심률은 타원의 수정 정도를 나타냅니다. XNUMX의 이심률은 존재하지 않으므로 완전원이 됩니다. 편심의 수정이 클수록 타원의 각도가 커집니다.

각도가 XNUMX인 궤도를 포물선 궤도라고 하고 XNUMX보다 큰 궤도를 쌍곡선 궤도라고 합니다.

원의 경우처럼 초점 F1F2 사이의 거리가 XNUMX이면 편심도 XNUMX이 됩니다.

Kepler가 도달한 결론은 행성의 궤도가 약간 수정되거나 굴곡이 있는 타원형이라는 것입니다. 행성 지구의 경우 sinusity 값은 0.017이고, 타원의 수정 정도가 가장 큰 행성은 0.248로 명왕성, 0.206으로 수성이 그 뒤를 이었습니다.

2위 궤도 법칙

행성을 태양의 중심에 연결하는 반경 벡터는 같은 시간에 같은 영역을 덮을 수 있습니다. 행성이 공전하는 속도인 공전속도는 변하기 때문에 태양으로부터의 거리에 반비례하므로 거리가 멀수록 공전속도는 느려진다는 결론이 나온다. , 짧은 거리에서는 궤도 속도가 더 빨라집니다.

행성의 공전 속도는 근일점이라고 하는 태양에 가장 가까운 궤도 지점에 있을 때 최대가 될 것이고, 원일점이라고 불리는 태양에서 가장 먼 지점에서 최소 속도를 가질 것입니다.

행성의 벡터는 주어진 순간에 행성의 중심과 태양을 연결하는 가상의 선입니다. 반면에, 그 궤도 벡터는 한 회전을 완료할 때까지 행성이 한 벡터에서 다른 벡터로 이동하는 데 걸리는 시간 간격의 합과 같습니다.

타원 궤도에 대한 분석에 대한 케플러의 결론에 따르면, 그는 식물이 태양에 가까울수록 더 빨리 움직여야 한다는 것을 발견했고, 행성이 한 벡터에서 다른 벡터로 이동하는 시간은 모든 사람에게 동일해야 한다는 것을 발견했습니다. 다음 벡터에 의해 전송됩니다.

3번째. 조화 법칙과 케플러의 별

1604년 XNUMX월, 요하네스 케플러 우리 은하에서 초신성을 볼 수 있었고, 이 초신성은 나중에 케플러의 별이 되었습니다. 같은 초신성을 다른 유럽 과학자들, 예를 들어 프라하의 브루노프스키(Brunowski)는 케플러(Kepler), 베로나(Verona)의 알토벨리(Altobelli), 로마의 클라비우스(Clavius), 파도바(Padua)의 카프라(Capra)와 마리우스(Marius)와 교신한 것을 볼 수 있었습니다.

브라헤의 연구에 기초한 케플러는 이 나타난 초신성에 대한 상세한 분석을 그의 저서 Pede Serpentarii의 De Stella Nova에서 번역하여 뱀주인자리 기슭의 새로운 별(New Star in the Foot of Ophiuchus)을 통해 우주가 항상 움직이고 있으며 중요한 수정의 영향을 받습니다.

별의 강도는 출현 후 18개월 이내에 육안으로 관찰할 수 있을 정도였습니다. 이 초신성 별은 지구에서 불과 13.000광년 떨어져 있습니다.

결과적으로 우리 은하 내에서 또 다른 초신성을 관찰하는 것은 불가능했습니다. 측정되고 관찰된 별의 밝기의 진화로 인해 오늘날 그것은 I형 초신성으로 여겨진다.

케플러의 작업 요약

평생에 걸쳐 연구한 결과, 요하네스 케플러 그는 연대순으로 정렬된 다음 작품을 출판했습니다.

  • 미스테리움 코스모그래피쿰 (우주의 신비, 1596).
  • Astronomiae 파스 옵티카 (천문학의 광학 부분, 1604).
  • Pede Serpentarii의 De Stella nova (1604년 뱀주인자리 기슭의 새로운 별). 17년 1604월 XNUMX일 케플러는 새로운 별의 출현을 관찰했습니다. 다른 유럽 천문학자들에 의해 확인된 관찰은 그의 호기심을 깊게 불러일으켰다. 천문학적 관점에서의 관심 외에도 케플러는 우주가 정적인 것이 아니라는 이론을 항상 옹호했기 때문에 그것은 본질적인 철학적 질문이었습니다. 이제 케플러의 별은 XNUMX급 초신성으로 알려져 있습니다.
  •  천문학 노바 (새로운 천문학, 1609).
  • 디옵터(디옵터, 1611). Kepler는 근시를 앓고 있었기 때문에 항상 광학에 관심이 있었습니다. 이 작업의 실용적인 결론은 근시 및 노안 사람들이 더 잘 볼 수 있도록 도와주는 안경이나 렌즈를 낳았으며, 또한 새로운 망원경의 설계에 기여했습니다. .
  • De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit (1613). 그가 얻은 특별한 지식으로 인해 요하네스 케플러는 이 흥미롭고 간단한 작업을 작성하여 예수가 기원전 4년에 태어났다는 과학적 데이터를 보여주었습니다.
  • 에피토메 천문학자 Copernicanae (세 부분으로 출판, 1618-1621).
  •  조화로운 세상 (세계의 조화, 1619).
  •  타불라에 루돌피네 (1627).
  • 솜 니움 (Dream, 1634)는 지구가 스스로 자전하는 광경을 장엄하게 관찰할 수 있는 판타지 이야기다. 이 작업으로 인해 케플러가 역사상 최초의 SF 작가임을 확인할 수 있었습니다.

천문학자이자 수학자로서의 그의 업적 외에도, 요하네스 케플러 그는 매우 중요한 점성가가 되었습니다. 매우 관련성이 높은 두 가지 예측, 첫 번째는 농작물과 관련된 것이고 두 번째는 누가 터키와의 전투에서 승리할 것인지와 관련된 것으로, 그에게 명성을 주었고, 신탁을 해석하는 기술의 대가로 여겨졌습니다. .

Kepler가 특별히 자랑스러워하지 않았던 이 활동은 수입이 어려운 시기에 상당한 경제적 수입을 얻을 수 있었습니다.

요하네스 케플러(Johannes Kepler)가 창녀 점성술이 그녀의 어머니인 천문학을 지원해야 한다고 말하기까지 했던 그의 의견 불일치는 수학자의 급여가 너무 낮아 필연적으로 어머니는 굶어야 하기 때문입니다. 생계. 이 진술은 점성술에 대한 케플러의 견해에 대해 의심의 여지가 없습니다.

  • 루돌핀 테이블. 요하네스 케플러(Johannes Kepler)의 유명한 행성 운동법칙만큼 유명한 것은 아니며, 그럼에도 불구하고 그것들은 케플러의 가장 중요한 정점 중 하나를 구성하는 것이다. 왜냐하면 그것들은 새로운 천문학의 시작에 필수적인 요소이기 때문이다.

이 테이블은 원래 로돌포 XNUMX세의 의뢰로 제작된 것으로 루돌피나스라는 이름이 붙었습니다. 원래 그들은 Tycho Brahe에게 위임되었지만 그의 죽음으로 인해 Kepler는 태양과 달의 위치 계산을 완벽하게 하기 위해 그의 새로운 이론을 정교화에 적용했습니다.

이를 통해 그는 그 시간뿐만 아니라 기독교 시대 이전이든 이후이든 어떤 날짜에 대해 식이 일어날 시간을 계산할 수 있었습니다.

그것을 분석하면, Tables는 케플러가 22년이라는 긴 기간 동안 수행해야 했던 수천 개의 계산과 함께 수백 페이지의 시연을 제공하는 진정한 거대한 작품이라고 결론지을 수 있습니다. 그에게 운 좋게도 많은 계산을 수행할 때 Kepler는 이미 수학 과학에 도입되었기 때문에 Kepler가 완성한 네이피어 로그인 네이피어 로그를 사용할 수 있었습니다.

Las Tablas Rudolfinas는 200년 이상 동안 천문력의 준비와 항해에 필수적인 영향을 미쳤습니다.


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