Johannes Kepler (født 27. desember 1571 - død 15. november 1630) - den store tyske astronomen og matematikeren, var oppdageren av lovene om bevegelse av planetene i solsystemet.
Johannes Kepler var en av skaperne av moderne astronomi. Han oppdaget de tre viktigste bevegelsene til planeter i forhold til Sola, han oppfant et optisk system, som særlig brukes i moderne refraktorer, forberedte opprettelsen av differensial-, integral- og variasjonsberegning i matematikk.
Tidlige år. Opplæring
Johannes Kepler ble født i 1571 i Weilder Stadt, Sør-Tyskland, til en fattig protestantisk familie. Etter å ha fullført studiene ved klosterskolen i 1589, gikk han inn i det teologiske seminaret ved Tübingen akademi. I disse årene ble han kjent med det heliosentriske systemet til N. Copernicus og ble straks den faste støttespilleren. Kepler utviklet en interesse for astronomi som barn, da moren viste et inntrykkelig barn en lys komet i 1577, og senere - en måneformørkelse som skjedde i 1580.
Kepler ble født et veldig svakt barn. I en alder av fire år fikk han smittkopper og døde nesten. Han hadde lever- og mageproblemer, og hadde ofte hodepine. I tillegg hadde han medfødte synshemninger - alvorlig nærsynthet og en feil der ett objekt ser ut til å være flere (ser på månen, så Kepler flere måner). Sykdommer fulgte ham hele livet. Desto mer verdig å respektere er hans mot og styrke, takket være det han var i stand til å oppnå en fantastisk vitenskapelig suksess og bli en av skaperne av moderne astronomi og fysikk.
1591 - Kepler går inn på universitetet i Tübingen - først ved Det fakultet for kunst, som deretter inkluderte matematikk og astronomi, deretter flyttet han til det teologiske fakultet. Etter endt utdanning fra akademiet i 1593 fikk Kepler, anklaget for fri tanke, ikke lov til å forfølge en teologisk karriere og fikk stillingen som skolelærer i matematikk.
Opprinnelig planla Kepler å bli protestantisk prest, men på grunn av sine enestående matematiske evner ble han i 1594 invitert til å forelese i matematikk ved University of Graz.
Salgsfremmende video:
Vitenskapelig aktivitet
Kepler var i Graz i 6 år. Der, i 1596, ble hans første bok, The Mystery of the World, utgitt. I den prøvde Kepler å finne den hemmelige harmonien til universet, som han sammenliknet banene til 5 planeter kjent på den tiden (han utpekte jordas sfære spesielt) forskjellige "platoniske kropper" (vanlige polyhedroner). Han presenterte bane av Saturn som en sirkel (ennå ikke en ellipse) på overflaten av en sfære, beskrevet rundt en kube. I sin tur ble en ball innskrevet i kuben, som skulle representere Jupiters bane. I denne ballen ble det skrevet en tetrahedron, beskrevet rundt ballen, som representerer bane til Mars, etc.
Dette arbeidet, etter ytterligere funn av Kepler, mistet sin opprinnelige betydning (om bare fordi planetenees baner ikke var sirkulære); Likevel trodde Kepler på tilstedeværelsen av en skjult matematisk harmoni av universet til slutten av hans dager, og i 1621 republiserte han "The Secret of the World", og gjorde mange endringer og tillegg til det.
1597 Kepler gifter seg med enken Barbara Müller von Mulek. Deres to første barn døde i spedbarnet, og kona ble syke av epilepsi. I tillegg begynte forfølgelse av protestanter i katolske Graz. Kepler, inkludert på listen over utviste "kjettere", ble tvunget til å forlate byen.
Kepler's Cup: en modell av solsystemet med fem platoniske faste stoffer.
Kepler i Praha. Heritage
1600 - dro han til Praha til den berømte astronomen Tycho Brahe, etter hvis død han mottok materialene fra sine mange år og tallrike observasjoner. Kepler skrev mange vitenskapelige artikler og artikler. 1601 - etter Brahe's død ble Kepler hans etterfølger i embetet, og etter rettssaker med familien kunne Brahe arve resultatene fra astronomiske observasjoner. Som en utmerket observatør kompilerte Tycho Brahe i mange år et omfangsrikt arbeid med observasjon av planeter og hundrevis av stjerner, mens nøyaktigheten til målingene hans var betydelig høyere enn for alle hans forgjengerne.
På slutten av 1500-tallet i astronomi var det fremdeles en kamp mellom det geosentriske systemet til Ptolemeus (når universets sentrum antas å være jorden) og det heliocentriske systemet til Copernicus (der solen er i sentrum av universet). I Copernicus 'modell beveger planetene seg jevnt i sirkulære baner: noe som ikke var i samsvar med den tilsynelatende ujevnheten i planetbevegelsen. Selv om de astronomiske tabellene til Copernicus i utgangspunktet var mer nøyaktige enn Ptolemaic-tabellene, avviket de snart betydelig fra observasjoner, noe som undret og kjølte de entusiastiske kopernikanerne mye.
Mekanikk og fysikk
Keplers viktigste arbeid er hans verk "New Astronomy" (1609), viet til studiet av Mars bevegelse i henhold til Brahe sine observasjoner og som inneholder de to første lovene om attraksjon av planeter. Basert på det kopernikanske systemet, i løpet av flere år, studerte Kepler nøye dataene fra Brahe, og som et resultat av nøye analyser, kom den til konklusjonen at banen til Mars ikke er en sirkel, men en ellipse, i et av fokusene som solen ligger i - posisjonen kjent i dag som Keplers første lov.
Ytterligere analyse førte til den andre loven: radiusvektoren som forbinder planeten og solen beskriver like områder på samme tid. Dette betydde at jo lenger planeten er fra sola, jo saktere den beveger seg.
Når han søkte på baner, måtte Kepler bruke matching-metoden. Han beregnet og beregnet, men det var ingen tilfeldigheter med observasjoner. Først ble ovalen kastet - en kurve som består av fire sirkulære buer. I omtrent ett år fiklet forskeren med "ovoiden" - en eggformet figur. Til slutt kom han til konklusjonen: Sannheten ligger mellom sirkelen og den ovale, som om Mars-bane var en eksakt ellipse. Men ellipsen passet ikke før Kepler satte solen i sitt fokus.
I begynnelsen av 1605 kom alt sammen og falt på plass. Alle punkter i bane, beregnet fra observasjoner, lå på ellipsen, den konvergerte også med områdeloven. Den nye bevegelsesmodellen genererte stor interesse blant kopernikanske lærde, selv om ikke alle av dem godtok den. Galileo avviste kraftig Keplerian ellipser.
1619 - i essayet "Harmony of the World" formulerte forskeren den tredje loven, og forente teorien om bevegelsen til alle planeter til en harmonisk helhet. Solen, som opptar et av fokusene på den elliptiske bane, er ifølge Kepler kilden til kraften som driver planeten. Han gjorde en klar gjetning om eksistensen av tyngdekraft mellom himmellegemene og forklarte ebben og strømmen av jordens hav ved innflytelse av månen.
Keplers andre lov: de skyggelagte områdene er like og krysset på samme tid.
Astronomi
De tre lovene om planetarisk bevegelse som ble oppdaget av Kepler, fullstendig og med utmerket nøyaktighet, forklarte den tilsynelatende ujevnheten i disse bevegelsene. I stedet for de snoede modellene av Ptolemy og Copernicus, som inneholder forvirrede elementer, inkluderer Keplers modell bare en kurve - en ellipse. Den andre loven slo fast hvordan hastigheten på planeten endres når den beveger seg bort eller nærmer seg solen, og den tredje gjør det mulig å beregne denne hastigheten og revolusjonsperioden rundt solen.
1627, sommer - Johannes Kepler, etter 22 års arbeid, publiserte (for sine egne penger) astronomiske bord, som han kalte "Rudolphs" til ære for keiseren. Disse tabellene gjorde det mulig å beregne planetenes posisjon med høy nøyaktighet for et hvilket som helst øyeblikk i tid. Etterspørselen etter dem var stor, siden alle de forrige tabellene lenge hadde avveket fra observasjoner. Keplers bord serverte astronomer og seilere fram til begynnelsen av 1800-tallet.
I tillegg til Keplers tre lover, eier forskeren en rekke viktige funn. I verket "Reduction of Copernicus Astronomy" (1618–1622) skisserte Kepler teorien og metodene for å forutsi solformørkelser og måneformørkelser. Hans forskning innen optikk (problemer med lysbrytning, astronomisk refraksjon, utvikling av teorien om teleskoper) er presentert i verkene "Supplement to Vittelo" (1604) og "Dioptrics" (1611)
Matte
Forskerens bemerkelsesverdige matematiske evner ble manifestert, særlig i avledningen av formler for å bestemme volumene til mange revolusjonslegemer.
I fjor. Død
Forskeren tilbrakte de siste årene av livet sitt i konstante reiser, delvis på grunn av politisk uro … Tretti års krig … (en gang var han i Wallensteins tjeneste som astrolog), delvis som et resultat av rettssaken mot moren hans, som ble anklaget for hekseri. Johannes Kepler døde 15. november 1630 i Regensburg, hvor han ble gravlagt på kirkegården til St. Peter. Det er laget en inskripsjon over hans grav: “Mensus eram coelos nune terrae metior parasoller; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Denne oversikten, skrevet av Johannes Kepler selv, betyr: “Før jeg målte himmelen, måler jeg nå underjordisk mørke; mitt sinn var en gave fra himmelen - og kroppen min, forvandlet til en skygge, hviler. " I Regensburg, i 1808, ble det reist et monument for ham.
A. Mudrova
