Johannes Kepler: biografie, wetten, werken en meer ▷➡️ Postposmo

Heb je je ooit afgevraagd wie het was? Johannes Kepler? Wel, hij was een zeer belangrijke Duitse wetenschapper, die opviel door zijn kennis van astronomie en filosofie. Hij kwam om het bestaan van de drie wetten van planetaire beweging te creëren en aan te tonen, die tegenwoordig de wetten van Kepler worden genoemd. We nodigen je uit om dit artikel te lezen om meer te weten te komen over zijn leven en werk.

Biografie van Johannes Kepler

in zijn tijd Johannes Kepler het was zo belangrijk dat hij samen met Tycho Brahe kwam werken en hem later verving in de functie van keizerlijke wiskundige van Rudolf II. Vanwege zijn buitengewone prestaties doopte de Internationale Astronomische Unie in 1935 een maanastroblem met de naam Kepler. Laten we wat meer over zijn leven leren

kinderjaren

Zijn geboortejaar was 1571, in de Duitse stad Württemberg, dat toen een hertogdom was. Van kinds af aan was hij een persoon die leed aan vele kwalen, zoals bijziendheid, maagaandoeningen en hij werd gekweld door hoofdpijn. Toen hij drie jaar oud was, kreeg hij de pokkenziekte, met als gevolgen een extreem slopend gezichtsvermogen.

Hoewel hij altijd ernstige gezondheidsproblemen had, was hij altijd een helder en intelligent kind dat graag indruk maakte op de mensen die in het hostel van zijn moeder logeerden, gebruikmakend van zijn buitengewone gaven met wiskunde. In het jaar 1584 slaagde hij erin het protestantse seminarie in de stad Adelberg binnen te gaan.

studies

Vanwege zijn bewezen intelligentie begon hij in het jaar 1589 theologie te studeren aan de universiteit van Tübingen. Toen hij daar was, kreeg hij de kans om Maestlin als zijn wiskundeleraar te hebben, die al kennis had van de heliocentrische theorie van Copernicus en deze op grote schaal deelde.

Kepler volgde de leer van Pythagoras en geloofde dat God de grootste meetkundige was, schepper van een harmonisch universum, en observeerde in de eenvoud van de theorie van Pythagoras een kenmerk van Gods creatieve plan. Hij bleef studeren in Tübingen, zelfs na het behalen van een master's degree in 1591.

matrimonio

Johannes Kepler hij was twee keer getrouwd. Zijn eerste huwelijk, het resultaat van absoluut gemak, werd gesloten op 27 april 1597 met juffrouw Bárbara Müller. Dit huwelijk, dat door zijn familieleden was gearrangeerd, maakte hem tot het paar van een mollige vrouw, met een eenvoudige geest, die een verfoeilijk karakter had.

Academische carriere

In het jaar 1594 verliet hij Tübingen om naar Graz te gaan, een stad in Oostenrijk, waar hij zijn carrière voortzette als professor aan de universiteit, waar hij rekenkunde, meetkunde en retorica doceerde, waarbij hij erin slaagde zijn vrije tijd te wijden aan een hobby die de astronomie.

We verwijzen naar een tijd waarin het verschil tussen geloof en wetenschap nog niet helemaal duidelijk was, en de mechanica van de manier waarop de hemellichamen bewogen, nog praktisch onbekend was. Er werd zelfs beweerd dat zulke bewegingen de goddelijke wetten gehoorzaamden.

Terwijl hij in Graz was, had hij almanakken gepubliceerd met astrologische voorspellingen, die waren samengesteld door Kepler, hoewel hij het niet eens was met sommige richtlijnen.

Toen, in het jaar 1600, ging hij in de stad Praag wonen, die tegenwoordig de hoofdstad van de Tsjechische Republiek is, op uitnodiging van de bekende astronoom Tycho Brahe, die met Kepler communiceerde na het lezen van zijn publicaties. Professor Brahe stierf het volgende jaar en Kepler nam zijn functie als wiskundige en astronoom aan het hof van de keizer op.

Voor een lange tijd Johannes Kepler Hij handhaafde een theorie die geocentrisme combineerde met heliocentrisme, om later zijn geocentrische ontwerpen te transformeren naar heliocentrisme. Hoewel hij zijn doel had bereikt, bleef hij ernstige discrepanties vinden tussen het pad dat, volgens zijn berekeningen, de hemellichamen hadden moeten afleggen en het pad dat ze daadwerkelijk hebben afgelegd.

Deze conclusie bracht hem ertoe te speculeren dat, Zon het lichaam waaruit de kracht voortkomt die de planeten in hun omgeving laat draaien, toen de baan tussen een planeet en de zon werd vergroot, moest de snelheid waarmee de beweging werd uitgevoerd worden verminderd. Om deze uitspraak te kunnen doen, moest hij duizenden jaren geleden af van de geaccepteerde opvatting dat de route die de hemellichamen maakten door middel van cirkelvormige banen.

In het jaar 1612 verkreeg hij de eervolle positie van wiskundige van de deelstaten Opper-Oostenrijk, die het district Linz vormden. Ondanks de ontvangen onderscheidingen en zijn ontdekkingen, Johannes Kepler hij was niet tevreden.

Hij was ervan overtuigd dat harmonie en eenvoud de regels waren die het heelal regeerden, daarom was hij altijd op zoek naar een eenvoudige relatie, waardoor de tijden van omwenteling van de planeten, tegenwoordig bekend als omlooptijden, en de afstand tot de planeten konden worden uitgelegd.

Johannes Kepler Het kostte hem meer dan negen jaar om deze eenvoudige relatie te krijgen en over te gaan tot het formuleren van de derde bewegingswet van de planeten, volgens welke de omlooptijd van een planeet evenredig is met de halve lange as van de ellips verheven tot de macht van 3/2.

In het jaar 1628 trad hij binnen om zijn diensten te verlenen aan de orde van A. von Wallenstein, in de stad Sagan, in de toenmalige provincie Silezië, die hem zijn woord gaf om de schuld die de Kroon met hem had gesloten in de jaren die waren verstreken, maar hij vervulde het nooit. Amper een maand voordat hij stierf, als gevolg van koorts, Johannes Kepler hij had Silezië verlaten om een nieuwe functie te vinden.

dood

Johannes Kepler Hij stierf in het jaar 1630, in de stad Regensburg, terwijl hij met zijn gezin van Linz naar Sagan reisde. Op zijn grafsteen was het volgende grafschrift gegraveerd, dat door hem was gemaakt:

"Ik heb de hemel gemeten en nu meet ik de schaduwen.

In de lucht scheen de geest.

Op aarde rust het lichaam. '

wetenschappelijk werk

In het jaar 1594, toen Johannes Kepler Hij verliet de stad Tübingen en ging naar Graz, in Oostenrijk, creëerde hij een hypothese van complexe geometrie om te proberen de scheidingen tussen de planetaire banen te verklaren, die destijds ten onrechte als cirkelvormig werden beschouwd.

Kepler analyseerde zijn hypothese en kwam tot de conclusie dat de Baan van de planeten waren elliptisch. Maar die eerste aftrekposten kwamen slechts 5% overeen met de werkelijkheid. Hij verklaarde ook dat de zon degene is die een kracht uitoefent waarvan de grootte omgekeerd evenredig met de afstand afneemt en ervoor zorgt dat de planeten rond hun banen bewegen.

In het jaar 1596 slaagde hij erin een verhandeling genaamd Mysterium Cosmographicum te publiceren. Het belang van dit werk komt voort uit het feit dat het de uitdrukking was van de eerste uitgebreide en plausibele wetenschappelijke demonstratie van de geometrische voordelen van de Copernicaanse theorie.

Het jaar daarop, in 1597, publiceerde hij Mysterium Cosmographicum, waarin hij het uitdrukkelijke bewijs achterlaat van de gemakken die vanuit de positie van de meetkundige wetenschap ontleend zijn aan de theorie van het heliocentrisme.

Johannes Kepler Van 1954 tot 1600 was hij hoogleraar astronomie en wiskunde aan de universiteit van Graz, toen hem de functie van assistent werd aangeboden van de Deense astronoom Tycho Brahe aan het observatorium van Praag. Tegen de tijd dat Brahe in 1601 stierf, had Kepler zijn positie als keizerlijke wiskundige en hofastronoom van keizer Rudolf II aangenomen.

Van zijn werken die in die periode zijn geproduceerd, is een van de meest relevante Astronomia Nova, gepubliceerd in het jaar 1609. Het was de geweldige compilatie van zijn nauwgezette pogingen om de baan van de planeet Mars te berekenen, waarvoor hij bijna uitsluitend probeerde vast te leggen in het zijn berekeningen op de baan van deze planeet.

In Astronomia Nova introduceert hij twee van zijn drie bekende bewegingswetten van de planeten, die tegenwoordig de wetten van Kepler worden genoemd. In het jaar 1610 publiceerde hij Dissertatio cum Nuncio Sidereo, dat handelde over de waarnemingen van Galileo Galilei.

Het jaar daarop kon hij zijn eigen waarnemingen doen met betrekking tot de satellieten die door de Italiaanse wetenschapper werden beschreven, dankzij de hulp van een telescoop, en de resultaten van deze waarnemingen publiceren in zijn werk Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus.

Hij werd in het jaar 1612 benoemd tot wiskundige van de Oostenrijkse staten. Terwijl hij in die positie was vestigde hij zich in Linz, waar hij zijn Harmonices Mundi, Libri (1619) schreef, waarin hij zijn derde wet uiteenzette, om de lineaire relatie aan te tonen van de gemiddelde afstand van een planeet tot de zon.

in dezelfde periode Johannes Kepler publiceert de Epitome Astronomiae Copernicanae (1618-1621), waarin hij al zijn ontdekkingen in één publicatie weet te verzamelen.

Dezelfde relevantie had zijn eerste leerboek over astronomie, dat was gebaseerd op de principes van Copernicus, en dat in de volgende drie decennia een buitengewone invloed had, waardoor veel astronomen werden aangetrokken tot het Kepleriaanse copernicanisme.

Het laatste relevante werk dat werd gepubliceerd toen Kepler nog leefde, waren de Rudolphine Tables, in het jaar 1625. Op basis van de informatie verzameld door Brahe, slaagden de nieuwe tabellen over de beweging van de planeten erin om de gemiddelde fouten van de reële positie van een planeet van 5° tot 10′.

Later nam de Engelse wiskundige en natuurkundige Sir Isaac Newton als basis de theorieën en observaties van de Johannes Kepler, als een theoretische basis voor de formulering van zijn wet van universele zwaartekracht.

Als u geïnteresseerd bent, kunt u ook de Isaac Newton Biografie.

Kepler heeft ook belangrijke bijdragen geleverd aan de optica en slaagde erin het volgende te formuleren:

Fundamentele wet van fotometrie
Volledige reflectie
Eerste theorie van moderne visie
Hij ontwikkelde een Infinitesimal System, de voorloper van de Infinitesimal Calculus van Leibnitz en Newton.

De drie wetten van Kepler

De Duitse astronoom creëerde de drie bekende wetten die zijn naam dragen, na analyse van de gegevens van een groot aantal waarnemingen van Tycho Brahe (1546-1601) over de bewegingen van de planeten, met name op de planeet Mars.

Johannes Kepler, slaagde erin om met behulp van uiterst gecompliceerde berekeningen te concluderen dat er relevante verschillen waren tussen het traject dat was berekend dat de planeet Mars zou afleggen en de waarnemingen van Brahe, verschillen die in sommige gevallen 8 boogminuten bereikten, in feite hadden de waarnemingen van Brahe een nauwkeurigheid van ongeveer 2 boogminuten.

Deze gevonden verschillen hielpen hem te ontdekken wat de echte baan was van de planeet Mars en de andere planeten van het zonnestelsel.

1e wet Elliptische banen

Kepler was van mening, in tegenstelling tot de cirkeltheorie, dat de banen van de planeten ellipsen zijn met een kleine excentriciteit en waarin de zon zich in een van zijn brandpunten bevindt. Als je er goed naar kijkt, krijg je de indruk dat een ellips van oorsprong een cirkel is die iets is afgeplat.

In theorie wordt de naam ellips gegeven aan een vlakke en gesloten kromme waarin de som van de afstand tot de brandpunten (vaste punten, F1 en F2) van elk van de punten M die het vormen constant is en gelijk aan de lengte van de hoofdas van de ellips (segment AB). De korte as van de ellips is segment CD, deze staat loodrecht op segment AB en snijdt deze in het midden.

De excentriciteit vertegenwoordigt de mate van wijziging van een ellips. Een excentriciteit van nul bestaat niet, daarom zou het een perfecte cirkel zijn. Hoe groter de wijziging van de excentriciteit, hoe groter het aantal hoeken van de ellips.

Banen met hoeken gelijk aan één worden parabolische banen genoemd, en die groter dan één worden hyperbolische banen genoemd.

Als de afstand tussen de brandpunten F1F2 gelijk is aan nul, zoals in het geval van de cirkel, zal de excentriciteit ook nul opleveren.

De conclusie van Kepler is dat de banen van de planeten elliptisch zijn, met een kleine wijziging of kronkeligheid. In het geval van de planeet Aarde is de sinusiteit 0.017, de planeet met de grootste mate van modificatie in zijn ellips is Pluto met 0.248, op de voet gevolgd door Mercurius, met 0.206.

2e wet van banen

De straalvector die de planeten met het centrum van de zon verbindt, kan dezelfde gebieden in dezelfde tijd bestrijken. De baansnelheid van een planeet, dat wil zeggen de snelheid waarmee ze op haar baan beweegt, is variabel, omgekeerd evenredig met de afstand tot de zon. Om deze reden wordt geconcludeerd dat op grotere afstand de baansnelheid lager zal zijn , terwijl op kortere afstanden de omloopsnelheid hoger zal zijn.

De baansnelheid van de planeten zal het maximum zijn, wanneer ze zich in het punt van hun baan het dichtst bij de zon bevinden, wat het perihelium wordt genoemd, en ze zullen een minimumsnelheid hebben op hun verste punt van de zon, het aphelium.

De vector van een planeet is de denkbeeldige lijn die op een gegeven moment het middelpunt van de planeet met de zon verbindt. Aan de andere kant zal die orbitale vector gelijk zijn aan de som van de tijdsintervallen die de planeet nodig heeft om van de ene vector naar de andere te gaan, totdat ze één omwenteling heeft voltooid.

Met de conclusies van Kepler over zijn analyse van elliptische banen, ontdekte hij dat als een plant dichter bij de zon staat, hij sneller zou moeten bewegen, en ontdekte dat de tijd dat een planeet van de ene vector naar de andere bewoog, het voor iedereen hetzelfde zou moeten zijn overdrachten door de volgende vectoren.

3e. Harmonische wet en de ster van Kepler

In de maand oktober van het jaar 1604, Johannes Kepler was in staat om de supernova in onze Melkweg te zien, die later zou worden gedoopt met de naam Kepler's ster. Diezelfde supernova kon worden gezien door andere Europese wetenschappers, zoals Brunowski in Praag, die correspondeerde met Kepler, Altobelli in Verona en Clavius in Rome, en Capra en Marius in Padua.

Kepler maakte, op basis van het werk van Brahe, een gedetailleerde analyse van deze verschenen supernova, in zijn boek De Stella Nova in Pede Serpentarii, door zijn vertaling, de nieuwe ster in de voet van Ophiuchus, en legde de basis voor zijn theorie dat het heelal altijd in beweging is en wordt beïnvloed door belangrijke wijzigingen.

De intensiteit van de ster was zodanig dat hij binnen 18 maanden na zijn verschijning met het blote oog kon worden waargenomen. Deze supernova-ster bevindt zich op slechts 13.000 lichtjaar van planeet Aarde.

Vervolgens is het niet mogelijk geweest om nog een supernova in ons eigen melkwegstelsel waar te nemen. Vanwege de evolutie van de helderheid van de ster die is gemeten en waargenomen, wordt tegenwoordig aangenomen dat het een type I-supernova is.

Samenvatting van Keplers werken

Als resultaat van zijn onderzoek, dat hij zijn hele leven heeft uitgevoerd, Johannes Kepler Hij publiceerde de volgende werken, die chronologisch zijn gerangschikt:

Mysterium kosmographicum (Het kosmische mysterie, 1596).
Astronomia Pars Optica (Het optische deel van de astronomie, 1604).
De Stella nova in voet Serpentarii (De nieuwe ster aan de voet van Ophiuchus, 1604). Op 17 oktober 1604 observeerde Kepler het verschijnen van een nieuwe ster. De waarneming, die werd bevestigd door andere Europese astronomen, wekte zijn nieuwsgierigheid enorm. Naast de interesse vanuit astronomisch oogpunt, was het een essentiële filosofische vraag, aangezien Kepler altijd de theorie verdedigde dat het universum niet iets statisch was. Het is nu bekend dat de ster van Kepler een supernova van klasse I was.
nieuwe astronomie (Nieuwe astronomie, 1609).
dioptrie (Dioptrie, 1611). Gezien de bijziendheid waaraan hij leed, was Kepler altijd geïnteresseerd in optica. De praktische conclusies van dit werk leidden tot brillen of lenzen die bijziende en presbyope mensen hielpen om beter te zien, en die ook bijdroegen aan het ontwerp van een nieuwe telescoop, die jarenlang werd gebruikt voor astronomische waarnemingen, die de naam Kepler-telescoop kreeg. .
De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit (1613). Vanwege de speciale kennis die hij had opgedaan, schreef Johannes Kepler dit merkwaardige en korte werk waarin hij met wetenschappelijke gegevens aantoonde dat Jezus in het jaar 4 voor Christus was geboren
Belichaming astronomiae Copernicanae (gepubliceerd in drie delen, 1618-1621).
Wereld harmoniseren (De harmonie van de werelden, 1619).
Tabulae Rudolphinae (1627).
Somnium (The Dream, 1634), is een fantasieverhaal, waarin de hoofdrolspelers majestueus het schouwspel kunnen observeren van de aarde die op zichzelf draait. Dankzij dit werk was het mogelijk om te bevestigen dat Kepler de eerste sciencefictionauteur in de geschiedenis was.

Naast zijn werk als astronoom en wiskundige, Johannes Kepler Hij werd een zeer belangrijke astroloog. Twee voorspellingen die zeer relevant waren, de eerste met betrekking tot de oogst en de tweede met betrekking tot wie de strijd tegen de Turken zou winnen, gaven hem prestige, aangezien hij werd beschouwd als een meester in de kunst van het interpreteren van de orakels van de sterren.

Deze activiteit, waar Kepler niet bijzonder trots op was, kon hem een aanzienlijk economisch inkomen opleveren in een tijd waarin zijn inkomen moeilijke tijden doormaakte.

Hij was het zo oneens dat men beweerde dat Johannes Kepler zelfs zei dat de hoerenastrologie haar moeder, de astronomie, zou moeten ondersteunen, omdat het loon van wiskundigen zo laag is dat de moeder onvermijdelijk honger zou moeten lijden. levensonderhoud. Deze verklaring laat geen twijfel bestaan over Keplers kijk op astrologie.

De Rudolphine-tafels. Het is geen werk van Johannes Kepler dat zo beroemd is als zijn bekende wetten van planetaire beweging, en desondanks vormen ze een van de belangrijkste topwerken van Kepler, omdat ze een essentieel element vormen in het begin van de nieuwe astronomie.

Die tafels waren oorspronkelijk een werk in opdracht van koning Rodolfo II en dragen daarom de naam Rudolfinas. Oorspronkelijk werden ze toevertrouwd aan Tycho Brahe, maar vanwege zijn dood werd het werk vervolgens toevertrouwd aan Kepler, die zijn nieuwe theorieën toepaste bij de uitwerking ervan, om de berekeningen van de posities van de zon en de maan te perfectioneren.

Dit stelde hem in staat om de tijden te berekenen waarop de verduisteringen zouden plaatsvinden, niet alleen op dat moment, maar voor elke datum, zowel voor als na de christelijke jaartelling.

Als je het analyseert, kan worden geconcludeerd dat The Tables een echt titanisch werk was, dat een demonstratie biedt van de honderden pagina's met duizenden berekeningen die Kepler in de loop van 22 lange jaren moest doen. Gelukkig voor hem kon Kepler, bij het uitvoeren van een groot aantal berekeningen, de logaritmen van Napier gebruiken, omdat ze al in de wiskundige wetenschappen waren geïntroduceerd, de praktijk die Kepler perfectioneerde.

De relevantie van Las Tablas Rudolfinas was zodanig dat ze een essentiële invloed hadden op de voorbereiding van efemeridenkalenders en op navigatie gedurende meer dan 200 jaar.