Naisip mo na ba kung sino ito? Johannes Kepler? Buweno, siya ay isang napakahalagang siyentipikong Aleman, na tumayo para sa kanyang kaalaman sa astronomiya at pilosopiya, dumating siya upang lumikha at ipakita ang pagkakaroon ng tatlong batas ng paggalaw ng planeta, na ngayon ay tinatawag na mga batas ni Kepler. Inaanyayahan ka naming basahin ang artikulong ito upang matuto nang higit pa tungkol sa kanyang buhay at trabaho.
Talambuhay ni Johannes Kepler
Sa kanyang panahon Johannes Kepler ito ay kaya mahalaga na siya ay dumating sa trabaho kasama ng Tycho Brahe, mamaya pinapalitan siya sa posisyon ng imperyal matematiko ng Rudolf II. Dahil sa kanyang mga pambihirang tagumpay, bininyagan ng International Astronomical Union ang isang lunar astroblem na may pangalang Kepler noong 1935. Matuto pa tayo ng kaunti tungkol sa kanyang buhay
Pagkabata
Ang taon ng kanyang kapanganakan ay 1571, sa Aleman na lungsod ng Wurttemberg, na noon ay isang dukedom. Simula pagkabata siya ay isang taong dumaranas ng maraming karamdaman, tulad ng myopia, sakit sa tiyan at siya ay pinahihirapan ng sakit ng ulo. Noong siya ay tatlong taong gulang, siya ay nagkaroon ng sakit na bulutong, na ang mga epekto nito ay kasama ang lubhang nakakapanghina ng paningin.
Kahit na siya ay palaging may malubhang problema sa kalusugan, siya ay palaging isang matino na bata, na may mahusay na katalinuhan, na nasisiyahan sa paggawa ng isang mahusay na impresyon sa mga taong nanatili sa hostel ng kanyang ina, gamit ang kanyang hindi pangkaraniwang mga regalo sa matematika. Noong taong 1584, nakapasok siya sa seminaryo ng Protestante sa lungsod ng Adelberg.
pag-aaral
Dahil sa kanyang napatunayang katalinuhan, noong taong 1589 nagsimula siyang mag-aral ng teolohiya sa Unibersidad ng Tübingen. Paghahanap ng kanyang sarili doon, siya ay nagkaroon ng pagkakataon na magkaroon ng Maestlin bilang kanyang guro sa matematika, na mayroon nang kaalaman ng Copernicus's heliocentric theory at malawak na ibinahagi ito.
Si Kepler ay sumunod sa mga turo ni Pythagoras, at naniniwala na ang Diyos ang pinakadakilang geometer, ang lumikha ng isang harmonic na uniberso, na nagmamasid sa pagiging simple ng teorya ng Pythagorean na isang katangian ng malikhaing plano ng Diyos. Nagpatuloy siya sa pag-aaral sa Tübingen, kahit na matapos niyang makakuha ng master's degree noong 1591.
Kasal
Johannes Kepler dalawang beses siyang ikinasal. Ang kanyang unang kasal, ang resulta ng lubos na kaginhawahan, ay ginanap noong Abril 27, 1597, kasama si Miss Bárbara Müller. Ang kasal na ito, na inayos ng kanyang mga kamag-anak, ay ginawa siyang mag-asawa ng isang mabilog na babae, na may simpleng espiritu, na may kasuklam-suklam na karakter.
Karerang pang-akademiko
Noong taong 1594 umalis siya sa Tübingen, upang pumunta sa Graz, isang lungsod na matatagpuan sa Austria, kung saan itinuloy niya ang kanyang karera bilang propesor sa unibersidad, nagtuturo ng Arithmetic, Geometry at Rhetoric, na namamahala upang italaga ang kanyang libreng oras sa isang libangan na ang astronomiya.
Tinutukoy namin ang isang panahon kung saan ang pagkakaiba sa pagitan ng paniniwala at agham ay hindi pa ganap na naiguhit, at ang mekanika ng paraan ng paggalaw ng mga celestial body ay halos hindi pa rin alam. Sa katunayan, inaangkin na ang gayong mga kilusan ay sumusunod sa mga banal na batas.
Habang nasa Graz, naglathala siya ng mga almanac na naglalaman ng mga hula sa astrolohiya, na binubuo ni Kepler, bagama't hindi siya sumang-ayon sa ilan sa mga alituntunin.
Pagkatapos, noong taóng 1600, nanirahan siya sa lunsod ng Prague, na ngayon ay kabisera ng Czech Republic, sa paanyaya ng kilalang astronomer na si Tycho Brahe, na nakipag-ugnayan kay Kepler, nang mabasa ang kaniyang mga publikasyon. Propesor Brahe namatay sa mga sumusunod na taon at Kepler kinuha up ang kanyang post bilang ang emperador's hukuman matematiko at astronomer.
Sa mahabang panahon Johannes Kepler Napanatili niya ang isang teorya na pinagsama ang geocentrism sa heliocentrism, upang sa kalaunan ay baguhin ang kanyang mga geocentric na disenyo patungo sa heliocentrism. Bagama't nakamit na niya ang kanyang layunin, patuloy siyang nakahanap ng malubhang pagkakaiba sa pagitan ng landas na, ayon sa kanyang mga kalkulasyon, dapat na ginawa ng mga celestial body at ang talagang ginawa nila.
Ang konklusyon na ito ay humantong sa kanya upang isipin iyon, na bumubuo Araw ang katawan kung saan nagmumula ang puwersa na nagpapaikot sa mga planeta sa kanilang kapaligiran, kapag ang landas sa pagitan ng isang planeta at ng Araw ay nadagdagan, ang bilis kung saan ang paggalaw ay dapat bawasan. Upang magawa ang pahayag na ito, kinailangan niyang alisin ang tinanggap na paglilihi libu-libong taon na ang nakalilipas, na ang rutang ginawa ng mga celestial body ay ginawa sa pamamagitan ng mga pabilog na orbit.
Noong taong 1612, nakuha niya ang marangal na posisyon ng mathematician ng mga estado ng Upper Austria, na bumubuo sa distrito ng Linz. Sa kabila ng mga karangalang natanggap at sa kanyang mga natuklasan, Johannes Kepler hindi siya nakuntento.
Siya ay kumbinsido na ang pagkakaisa at pagiging simple ay ang mga patakaran na namamahala sa Uniberso, kaya naman palagi siyang naghahanap ng isang simpleng relasyon, kung saan ang mga oras ng rebolusyon ng mga planeta, na kilala ngayon bilang mga orbital na panahon, at ang distansya sa mga planeta ay maaaring maipaliwanag.Araw.
Johannes Kepler Kinailangan siya ng higit sa siyam na taon upang makuha ang simpleng relasyon na ito at magpatuloy sa pagbuo ng ikatlong batas ng paggalaw ng mga planeta, ayon sa kung saan ang orbital period ng isang planeta ay proporsyonal sa semi-major axis ng ellipse na nakataas sa kapangyarihan ng 3/2.
Noong taong 1628, pumasok siya upang ibigay ang kanyang mga serbisyo sa utos ni A. von Wallenstein, sa lungsod ng Sagan, sa panahong lalawigan ng Silesia, na nagbigay sa kanya ng kanyang salita na kanselahin ang utang na kinontrata ng Crown sa kanya noong lumipas ang mga taon, ngunit hindi niya ito tinupad. Halos isang buwan bago siya namatay, dahil sa lagnat, Johannes Kepler nilisan niya ang Silesia upang humanap ng bagong posisyon.
Kamatayan
Johannes Kepler Namatay siya noong taong 1630, sa lungsod ng Regensburg, habang naglalakbay kasama ang kanyang pamilya mula Linz hanggang Sagan. Sa kanyang lapida ay nakaukit ang sumusunod na epitaph, na nilikha niya:
“Sinukat ko ang langit, at ngayon ay sinukat ko ang mga anino.
Sa langit nagniningning ang diwa.
Sa lupa nagpapahinga ang katawan. "
gawaing siyentipiko
Noong taong 1594, noong Johannes Kepler Iniwan niya ang lungsod ng Tübingen at nagtungo sa Graz, sa Austria, lumikha siya ng isang hypothesis ng kumplikadong geometry upang subukang ipaliwanag ang mga paghihiwalay sa pagitan ng mga planetary orbit, na maling inakala na pabilog noong panahong iyon.
Sa pagsusuri sa kanyang hypothesis, naisip ni Kepler na ang Orbit ng mga planeta ay elliptical. Ngunit ang mga unang pagbabawas ay tumutugma lamang sa 5% sa katotohanan. Sinabi rin niya na ang Araw ang siyang gumagawa ng puwersa na ang magnitude ay bumababa nang baligtad na proporsyonal sa distansya at nagiging sanhi ng paggalaw ng mga planeta sa kanilang mga orbit.
Noong taong 1596, nagawa niyang maglathala ng isang treatise na tinatawag na Mysterium Cosmographicum. Ang kahalagahan ng gawaing ito ay nagmumula sa katotohanan na ito ay ang pagpapahayag ng unang malawak at makatwirang siyentipikong pagpapakita ng mga geometriko na bentahe ng teoryang Copernican.
Nang sumunod na taon, noong 1597, inilathala niya ang Mysterium Cosmographicum, kung saan iniwan niya ang pagpapahayag ng patunay ng mga kaginhawahan na, mula sa posisyon ng geometric na agham, na nagmula sa teorya ng heliocentrism.
Johannes Kepler Siya ay isang propesor ng astronomiya at matematika sa Unibersidad ng Graz mula 1954 hanggang 1600, nang siya ay inalok ng posisyon ng katulong sa Danish na astronomo na si Tycho Brahe sa obserbatoryo ng Prague. Sa oras na namatay si Brahe noong 1601, kinuha ni Kepler ang kanyang posisyon bilang imperial mathematician at court astronomer kay Emperor Rudolf II.
Sa kanyang mga gawa na ginawa noong panahong iyon, ang isa sa mga pinaka-nauugnay ay ang Astronomia Nova, na inilathala noong taong 1609. Ito ay ang mahusay na compilation ng kanyang maingat na pagsisikap na kalkulahin ang orbit ng planetang Mars, kung saan sinubukan niyang halos eksklusibong makuha sa ito ang kanyang mga pagkalkula sa orbit ng planetang ito.
Sa Astronomia Nova ipinakilala niya ang dalawa sa kanyang tatlong kilalang batas ng paggalaw ng mga planeta, na ngayon ay tinatawag na mga batas ni Kepler. Noong taong 1610 inilathala niya ang Dissertatio cum Nuncio Sidereo, na tumatalakay sa mga obserbasyon na ginawa ni Galileo Galilei.
Nang sumunod na taon, nakagawa siya ng kanyang sariling mga obserbasyon tungkol sa mga satellite na inilarawan ng siyentipikong Italyano, salamat sa tulong ng isang teleskopyo, na naglathala ng mga resulta ng mga obserbasyon na ito sa kanyang akdang Narratio de Observatis Quatuor Jovis Satellitibus.
Siya ay hinirang na mathematician ng Austrian states noong taong 1612. Habang nasa posisyong iyon siya ay nanirahan sa Linz, kung saan isinulat niya ang kanyang Harmonices Mundi, Libri (1619), kung saan itinakda niya ang kanyang ikatlong batas, upang ipakita ang linear na relasyon. ng average na distansya mula sa isang planeta hanggang sa Araw.
sa parehong panahon Johannes Kepler inilalathala ang Epitome Astronomiae Copernicanae (1618-1621), kung saan pinamamahalaan niyang kolektahin ang lahat ng kanyang natuklasan sa isang publikasyon.
Ang parehong kaugnayan ay nagkaroon ng kanyang unang aklat-aralin sa astronomiya, na batay sa mga prinsipyo ng Copernicus, at sa sumunod na tatlong dekada ay nagkaroon ng pambihirang impluwensya, na umaakit sa maraming astronomo sa Keplerian Copernicanism.
Ang huling nauugnay na gawaing nai-publish noong nabubuhay pa si Kepler, ay ang Rudolphine Tables, noong taong 1625. Batay sa impormasyong pinagsama-sama ni Brahe, ang mga bagong talahanayan sa paggalaw ng mga planeta ay nagawang bawasan ang karaniwang mga pagkakamali ng posisyong tunay ng isang planeta mula 5° hanggang 10′.
Nang maglaon, ginawang batayan ng Ingles na matematiko at pisiko na si Sir Isaac Newton ang mga teorya at obserbasyon ng Johannes Kepler, bilang isang teoretikal na batayan para sa pagbabalangkas ng kanyang batas ng unibersal na grabitasyon.
Kung interesado ka, maaari mo ring makita ang Talambuhay ni Isaac Newton.
Gumawa din si Kepler ng mahahalagang kontribusyon sa optika, na namamahala upang bumalangkas ng mga sumusunod:
- Pangunahing Batas ng Photometry
- Buong Pagninilay
- Unang Teorya ng Makabagong Paningin
- Gumawa siya ng Infinitesimal System, na hinalinhan ng Infinitesimal Calculus ng Leibnitz at Newton.
Tatlong batas ni Kepler
Ang Aleman na astronomo ay lumikha ng tatlong kilalang batas na nagtataglay ng kanyang pangalan, pagkatapos na pag-aralan ang data ng isang malaking bilang ng mga obserbasyon na ginawa ni Tycho Brahe (1546-1601) tungkol sa mga paggalaw ng mga planeta, lalo na sa planetang Mars.
Johannes Kepler, gamit ang sobrang kumplikadong mga kalkulasyon, nagawang tapusin na may mga nauugnay na pagkakaiba sa pagitan ng tilapon na nakalkula na dadalhin ng planetang Mars at mga obserbasyon ni Brahe, mga pagkakaiba na sa ilang mga kaso ay umabot sa 8 minutong arko, sa katunayan ang mga obserbasyon ng Brahe ay may katumpakan ng tungkol sa 2 minuto ng arko.
Ang mga natuklasang pagkakaiba na ito ay nakatulong sa kanya na matuklasan kung ano ang tunay na orbit ng planetang Mars at ng iba pang mga planeta ng Solar System.
1st Law. Elliptical orbits
Sinabi ni Kepler, salungat sa pabilog na teorya, na ang mga orbit ng mga planeta ay mga ellipse na may maliit na eccentricity at kung saan ang Araw ay matatagpuan sa isa sa mga foci nito. Kung titingnan mo itong mabuti, nagbibigay ito sa iyo ng impresyon na ang isang ellipse ay orihinal na isang bilog na bahagyang na-flatten.
Sa teorya, ang pangalang ellipse ay ibinibigay sa isang flat at closed curve kung saan ang kabuuan ng distansya sa foci (fixed points, F1 at F2) mula sa alinman sa mga point M na bumubuo nito ay pare-pareho at katumbas ng haba ng pangunahing axis ng ellipse (segment AB). Ang minor axis ng ellipse ay segment CD, ito ay patayo sa segment AB at pinuputol ito sa gitna.
Ang eccentricity ay kumakatawan sa antas ng pagbabago ng isang ellipse. Ang isang eccentricity ng zero ay hindi umiiral, samakatuwid ito ay magiging isang perpektong bilog. Kung mas malaki ang pagbabago ng eccentricity, mas malaki ang bilang ng mga anggulo ng ellipse.
Ang mga orbit na may mga anggulo na katumbas ng isa ay tinatawag na parabolic orbits, at ang mga mas malaki sa isa ay tinatawag na hyperbolic orbits.
Kung ang distansya sa pagitan ng foci F1F2 ay katumbas ng zero, tulad ng sa kaso ng bilog, ang eccentricity ay magreresulta din sa zero.
Ang konklusyon na naabot ni Kepler ay ang mga planetary orbit ay elliptical, na may maliit na pagbabago o sinuosity. Sa kaso ng planetang Earth, ang halaga ng sinusity ay 0.017, ang planeta na may pinakamalaking antas ng pagbabago sa ellipse nito ay ang Pluto na may 0.248, na sinusundan ng malapit sa Mercury, na may 0.206.
ika-2 batas ng mga orbit
Ang radius vector na nagdurugtong sa mga planeta sa gitna ng Araw ay maaaring sumaklaw sa parehong mga lugar sa parehong oras. Ang bilis ng orbital ng isang planeta, na kung saan ay ang bilis kung saan ito gumagalaw sa orbit nito, ay variable, inversely proportional sa distansya mula sa Araw. Dahil dito, napagpasyahan na sa mas malaking distansya, ang bilis ng orbital ay magiging mas mababa , habang sa mas maikling mga distansya, ang bilis ng orbital ay magiging mas mataas.
Ang bilis ng orbital ng mga planeta ay magiging pinakamataas, kapag sila ay nasa punto ng kanilang orbit na pinakamalapit sa Araw, na tinatawag na perihelion, at magkakaroon sila ng pinakamababang bilis sa kanilang pinakamalayo na punto mula sa Araw, na tinatawag na aphelion.
Ang vector ng isang planeta ay ang haka-haka na linya na nagdurugtong sa gitna ng planeta sa Araw sa isang naibigay na sandali. Sa kabilang banda, ang orbital vector na iyon ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga agwat ng oras na kinukuha ng planeta upang lumipat mula sa isang vector patungo sa isa pa, hanggang sa makumpleto ang isang rebolusyon.
Sa mga konklusyon na naabot ni Kepler sa kanyang pagsusuri sa mga elliptical orbit, nalaman niya na habang ang isang halaman ay mas malapit sa araw, dapat itong gumalaw nang mas mabilis, na natuklasan na ang oras na ang isang planeta ay lumipat mula sa isang vector patungo sa isa pa, ito ay dapat na pareho para sa lahat. paglilipat ng mga sumusunod na vectors.
ika-3. Harmonic law at bituin ni Kepler
Sa buwan ng Oktubre ng taong 1604, Johannes Kepler ay nakakita ng supernova sa ating Galaxy, na sa kalaunan ay tatawaging bituin ni Kepler. Ang parehong supernova na iyon ay makikita ng iba pang mga siyentipikong Europeo, tulad ni Brunowski sa Prague, na nakipag-ugnayan kay Kepler, Altobelli sa Verona, at Clavius sa Roma, at Capra at Marius sa Padua.
Si Kepler, batay sa gawain ni Brahe, ay gumawa ng isang detalyadong pagsusuri sa lumitaw na supernova na ito, sa kanyang aklat na De Stella Nova sa Pede Serpentarii, sa pamamagitan ng pagsasalin nito, ang New Star in the Foot of Ophiuchus, na naglalagay ng mga pundasyon para sa kanyang teorya na ang Uniberso ay palaging kumikilos, at ito ay naiimpluwensyahan ng mahahalagang pagbabago.
Ang intensity ng bituin ay tulad na maaari itong obserbahan sa mata sa loob ng 18 buwan ng paglitaw nito. Ang supernova star na ito ay matatagpuan lamang 13.000 light years mula sa planetang Earth.
Kasunod nito, hindi naging posible na obserbahan ang isa pang supernova sa loob ng sarili nating kalawakan. Dahil sa ebolusyon ng liwanag ng bituin na nasusukat at naobserbahan, ngayon ay pinaniniwalaan na ito ay isang uri ng supernova.
Buod ng Mga Gawa ni Kepler
Bilang resulta ng kanyang pananaliksik, na isinagawa sa buong buhay niya, Johannes Kepler Inilathala niya ang mga sumusunod na gawa, na naayos ayon sa pagkakasunod-sunod:
- Mysterium cosmographicum (The cosmic mystery, 1596).
- Astronomiae Pars Optica (Ang optical na bahagi ng astronomiya, 1604).
- De Stella nova sa pede Serpentarii (Ang bagong bituin sa paanan ni Ophiuchus, 1604). Noong Oktubre 17, 1604, napagmasdan ni Kepler ang paglitaw ng isang bagong bituin. Ang obserbasyon, na kinumpirma ng iba pang mga astronomo sa Europa, ay lubos na napukaw ang kanyang pagkamausisa. Bilang karagdagan sa interes mula sa astronomical na pananaw, ito ay isang mahalagang pilosopikal na tanong, dahil palaging ipinagtanggol ni Kepler ang teorya na ang uniberso ay hindi isang bagay na static. Alam na ngayon na ang Kepler's Star ay isang class I supernova.
- bagong astronomiya (Bagong astronomiya, 1609).
- Diopter (Diopter, 1611). Batay sa myopia na kanyang dinanas, si Kepler ay palaging interesado sa optika. Ang mga praktikal na konklusyon ng gawaing ito ay nagbunga ng mga salamin o lente na nakatulong sa myopic at presbyopic na mga tao na makakita ng mas mahusay, na nag-aambag din sa disenyo ng isang bagong teleskopyo, na ginamit para sa astronomical na mga obserbasyon sa loob ng maraming taon, na tumanggap ng pangalan ng Kepler telescope. .
- De Vero Anno quo Aeternus Dei Filius Humanam Naturam in Utero Benedictae Virginis Mariae Assumpsit (1613). Dahil sa espesyal na kaalaman na kanyang natamo, isinulat ni Johannes Kepler ang kakaiba at maikling gawaing ito kung saan ipinakita niya gamit ang siyentipikong datos na si Hesus ay ipinanganak noong taong 4 BC
- Epitome astronomiae Copernicanae (nai-publish sa tatlong bahagi, 1618-1621).
- Pagsamahin ang Mundo (The harmony of the worlds, 1619).
- Tabulae Rudolphinae Na (1627).
- inaantok (Ang Panaginip, 1634), ay isang kwentong pantasiya, kung saan ang mga pangunahing tauhan ay maringal na mapagmamasdan ang panoorin ng Earth na lumiliko sa sarili nito. Dahil sa gawaing ito, naging posible na patunayan na si Kepler ang unang may-akda ng science fiction sa kasaysayan.
Bukod sa kanyang trabaho bilang astronomer at mathematician, Johannes Kepler Siya ay naging isang napakahalagang astrologo. Dalawang hula na napaka-kaugnay, ang una ay nauugnay sa mga pananim, at ang pangalawa ay nauugnay sa kung sino ang mananalo sa isang labanan laban sa mga Turks, ay nagbigay sa kanya ng prestihiyo, na itinuturing na isang dalubhasa sa sining ng pagbibigay-kahulugan sa mga orakulo ng Mga Bituin.
Ang aktibidad na ito, na hindi partikular na ipinagmamalaki ni Kepler, ay nakapagbigay sa kanya ng malaking kita sa ekonomiya sa panahon na ang kanyang kita ay dumaranas ng mahihirap na panahon.
Gayon ang kanyang hindi pagkakasundo na sinasabing sinabi pa ni Johannes Kepler na dapat suportahan ng patutot na astrolohiya ang kanyang ina, ang astronomiya, dahil napakababa ng sahod ng mga mathematician na, hindi maiiwasan, ang ina ay kailangang magutom. kabuhayan. Ang pahayag na ito ay walang pag-aalinlangan tungkol sa pananaw ni Kepler sa astrolohiya.
- Ang Rudolphine Tables. Ito ay hindi isang gawa ni Johannes Kepler na kasing tanyag ng kanyang mga kilalang batas ng planetary motion, at sa kabila nito, sila ay bumubuo ng isa sa pinakamahalagang peak works ni Kepler, dahil sila ay isang mahalagang elemento sa simula ng bagong astronomiya.
Ang mga talahanayan na iyon ay orihinal na isang gawain na kinomisyon ni Haring Rodolfo II, kung kaya't dinadala nila ang pangalan ni Rudolfinas. Noong una sila ay ipinagkatiwala kay Tycho Brahe, ngunit dahil sa kanyang kamatayan, ang gawain ay ipinagkatiwala kay Kepler, na naglapat ng kanyang mga bagong teorya sa pagpapaliwanag nito, upang maperpekto ang mga kalkulasyon ng mga posisyon ng Araw at Buwan.
Ito ay nagbigay-daan sa kanya upang makalkula ang mga oras kung kailan magaganap ang mga eklipse, hindi lamang sa oras na iyon, kundi para sa anumang petsa, bago man o pagkatapos ng panahon ng Kristiyano.
Kung pinag-aaralan ito, mahihinuha na ang The Tables ay isang tunay na titanic na gawa, na nag-aalok ng demonstrasyon ng daan-daang pahina na may libu-libong kalkulasyon na kinailangang gawin ni Kepler sa loob ng 22 mahabang taon. Sa kabutihang-palad para sa kanya, sa pagsasakatuparan ng isang malaking bilang ng mga kalkulasyon, nagamit ni Kepler, dahil naipakilala na sila sa mga agham sa matematika, ang mga logarithms ni Napier, ang kasanayan kung saan naperpekto ni Kepler.
Ang kaugnayan ng Las Tablas Rudolfinas ay nagkaroon ng mahalagang epekto sa paghahanda ng mga kalendaryong ephemeris at sa pag-navigate sa loob ng higit sa 200 taon.