Johannes Kepler

Johannes Kepler (Weil der Stadt kraj Stuttgarta, 27. prosinca 1571. – Regensburg, 15. studenog 1630.), njemački astronom, matematičar i astrolog. Ustanovio je gibanje planeta po elipsama te time učvrstio heliocentrizam (Prvi Keplerov zakon).Faktopedija, ilustrirana enciklopedija 11. izdanje, 2004., Mozaik knjiga, str.32 Nakon teškog djetinjstva odlučio se za crkvenu karijeru pa je 1584. stupio u sjemenište u Adelsbergu. Pošto je primljen na Sveučilište u Tübingenu, gdje ga je astronomiji poučavao Kopernikov sljedbenik Michael Mästlin, napustio je svećeničku službu i 1594. prihvatio katedru astronomije u Grazu. Njegov su rad zapazili Galileo Galilei i Tycho Brahe, koji ga je pozvao za pomoćnika u Prag. Nakon Braheove smrti 1601., preuzeo je njegov položaj dvorskoga matematičara i astrologa cara Rudolfa II. Od listopada 1604. do početka 1606. promatrao je novu zvijezdu (Keplerova supernova ili SN 1604), koja je sjajem u maksimumu nadmašivala sjaj Jupitera; na mjestu zvijezde, za koju se danas zna da je bila supernova, zapažaju se samo difuzni ostatci, bez ostatka zvijezde.

Koristeći Braheova opažanja planeta Marsa, Kepler je otkrio pravilnosti u planetskim gibanjima koja su poznata pod imenom Keplerovi zakoni. Prva dva zakona objavio je 1609. u svojem glavnom djelu Astronomia nova. On je bio prvi od astronoma koji se sasvim riješio epicikala, geometrijskih konstrukcija koje su uvedene u geocentričnom sustavu. U istom djelu objavio je svoje tumačenje plime i oseke kao posljedice djelovanja Mjeseca. U Astronomiji opisuje moguće razloga zbog kojih se planeti gibaju svojim stazama. Isaac Newton je, na temelju dinamike i triju Keplerovih zakona, ustanovio zakon opće gravitacije.

Nakon Praga, Kepler je 1612. prešao u Linz, gdje je predavao matematiku. God. 1615. izdao je matematičko djelo Nova stereometrija vinskih bačava /ustvari zakrivljenih ploha/ (lat. Nova Stereometria Doliorum Vinariorum), u kojem se služio postupcima koji ga čine pretečom infinitezimalnoga računa. Godine 1619. objavio je djelo Skladnosti svijeta (lat. Harmonices mundi) u kojem se izlaže njegov treći zakon. Nastavljajući Braheov rad, 1627. izdao je Rudolfinske tablice (lat. Tabuli Rudolphinae) za izračunavanje položaja planeta, s logaritamskim tablicama, tablicama atmosferske refrakcije, te katalogom 1005 zvijezda. Tablice su bile u upotrebi još cijelo stoljeće. Kepler je pridonio i modernoj optici konstrukcijom astronomskoga teleskopa (Keplerov dalekozor je vrsta dalekozora ili teleskopa s dvjema sabirnim (konveksnim) lećama, koji daje obrnutu sliku predmeta), a također i tumačenjem širenja svjetlosti i djelovanja oka.

Djetinjstvo i obrazovanje mini|desno|175px|Kuća u kojoj se rodio Johannes Kepler u Weil der Stadtu, 30 kilometara zapadno od centra Stuttgarta mini|lijevo|250px|Sa šest godina Johannes Kepler je promatrao Veliki komet iz 1577. Mnogo podataka o Kepleru i njegovoj obitelji znamo iz horoskopa koje je pisao (ti horoskopi će imati važnu ulogu u njegovu daljnjem životu, jer će mu izrada istih za brojne plemenitaše osigurati dovoljno sredstava za bavljenje pravim znanstvenim radom). Prema tim horoskopima Kepler je rođen 27. prosinca 1571. u 14:30, poslije trudnoće od 224 dana, 9 sati i 53 minute. Rođen je u njemačkom gradiću Weil der Stadtu (danas dio Stuttgartske regije u njemačkoj saveznoj pokrajini Baden-Württemberg, 30 kilometara zapadno od centra Stuttgarta). Njegov djed, Sebald Kepler, bio je krznar i gradonačelnik. Njegov otac, Heinrich Kepler, bio je profesionalni vojnik, koji odlazi u rat, u Nizozemsku, kada su Johannesu bile 3 godine. Vraća se nakon dvije godine i kupuje kuću u Leonbergu, te se ponovno pridružuje vojsci. Vraća se još jednom, prodaje kuću i kupuje gostionicu, no taj mu posao ne ide, te 1588. godine napušta obitelj, koja ga više nikad nije vidjela. Pretpostavlja se da je preminuo u Osamdesetogodišnjem ratu u Nizozemskoj. Njegova majka Katharina Guldenmann, gostioničareva kćer, bila je iscjeliteljica i travarica, te je kasnije optužena da je vještica. Rođen prerano, Johannes je bio slabo i boležljivo dijete. Međutim, bio je brilijantno dijete, često je impresionirao putnike u djedovoj gostionici svojim izvanrednim matematičkim sposobnostima.

S astronomijom se susreo rano, te je razvio ljubav prema njoj koja je trajala cijeli život. Sa šest godina promatrao je Veliki komet iz 1577., i zapisao o tome: "Majka me odvela na visoko mjesto da ga gledam". Međutim, male boginje su ga ostavile slabog vida i bolesnih ruku, ograničavajući njegovu sposobnost bavljenja promatračkom astronomijom. U to vrijeme su protestanti nastojali solidno školovati siromašnu i nadarenu djecu, kako je Johannes bio jedan od njih, primaju ga u osnovnu školu. Poslije odlazi u bogoslovnu školu, gdje maturira sa 17. Godine 1589. Kepler nastavlja školovanje na sveučilištu u Tübingenu kao student filozofije i teologije. Filozofiju je studirao pod Vidom Müllerom, koju je vrlo brzo završio, te prelazi na teologiju. Iako je od djetinjstva bio vrlo religiozan, nikada nije imao namjeru postati svećenikom, ali to je bio jedini način da se u to siromašno doba obrazuje. Pokazao se vrhunskim matematičarom i stekao reputaciju kao vješt astrolog, izrađujući horoskope za kolege studente. Pod profesorom Michaelom Maestlinom, on je naučio Ptolomejski sustav kao i Kopernikov sustav planetarnog gibanja. U tom trenutku se opredijelio za Kopernikov sustav. U studentskim raspravama, branio je heliocentrizam iz teorijske i teološke perspektive, vjerujući da je Sunce glavni izvor moći u svemiru. Seminar – Životopisi matematičarki i matematičara: "Johannes Kepler", Sveučilište u Zagrebu, PMF - Matematički odjel, Studenti: Matija Mandarić, Božana Odorčić, Krunoslav Rajčić, web.studenti.math.pmf.unizg.hr, 2014.

Graz (1594. – 1600.) mini|desno|250px|Johannes Kepler i Barbara Müller. mini|desno|250px|Kuća u kojoj su živjeli Johannes Kepler i Barbara Müller u Gössendorfu blizu Graza (1597. – 1599.). mini|250px|desno|Keplerov model Sunčevog sustava iz Mysterium Cosmographicum (Svemirska tajna) 1600. Profesor Kepler Poslije četiri godine studija teologije, upravo kad je bio pred završnim ispitima, ponuđeno mu je mjesto profesora Protestantske škole u Grazu. Profesori su zaključili da će neovisni, znatiželjni i prkosni Kepler, koji je javno branio Kopernika, biti bolji profesor nego svećenik. Kepler je bio počašćen, no nije bio oduševljen – položaj je bio nizak. Na kraju su znatiželja i neovisnost tog položaja prevagnuli i on prihvaća ponudu u travnju 1594., u dobio od 23, pod uvjetom da se može vratiti i završiti teološki studij.

Predavanja matematike u Grazu su bila veliko razočarenje za njega. Imao je malo učenika, uzbuđivao se zbog malih stvari koje su bile nerazumljive njegovim učenicima. Neuspjeh ga je tjerao u očaj, te je molio svog profesora Maestlina da ga vrati. No uprava škole je bila zadovoljna njime, te mu nije dopustila da se vrati na sveučilište u Tübingenu. Drugi dio njegova posla se svodio na primijenjenu astronomiju, astrologiju. Morao je pisati godišnje kalendare i horoskope, što mu je osobno bilo zanimljivo. Za jedan kalendar je dobivao 20 florina, što je tada bila pristojna suma.

Brak U prosincu 1595. Kepler upoznaje Barbaru Müller, 23-godišnju udovicu (dvostruku) koja je imala mladu kćer, i on joj se počeo udvarati. Müller, nasljednica imanja svog pokojnog muža, bila je kći uspješnog mlinara. Njezin otac Jobst u početku protivio se braku unatoč Keplerovom plemstvu, zbog Keplerovog siromaštva. Jobst je popustio nakon što je Kepler završio rad na Mysterium Cosmographicum, ali su zaruke skoro propale dok je Kepler rješavao detalje objavljivanja. Međutim, crkveni dužnosnici, koji su pomogali oko priprema, vršili su pritisak na Müllere da poštuju svoj dogovor. Barbara i Johannes vjenčali su se 27. travnja 1597. U prvim godinama braka, Kepleri su imali dvoje djece (Heinrich i Susanna), oboje su umrli u ranom djetinjstvu. Kasnije su dobili još troje djece, kći Susannu 1602., sina Friedricha 1604. i drugog sina Ludwiga 1607.

Mysterium Cosmographicum Keplerov prvi veliki astronomski rad, Mysterium Cosmographicum (Svemirska tajna), bio je prva objavljena obrana Kopernikova sustava. Kepler je tvrdio da je imao prosvijetljenje 19. srpnja 1595., dok je držao nastavu u Grazu, pokazujući periodične veze Saturna i Jupitera u zodijaku, zaključio je da pravilni mnogokuti mogu biti baza svemira ograničavajući upisane i opisane kružnice u određenom omjeru. Nakon što nije uspio pronaći jedinstveno uređenje poligona koji odgovaraju poznatim astronomskim promatranjima (čak s pomoćnim, nepostojećim planetima dodanim u sustav), Kepler je počeo eksperimentirati s 3-dimenzionalnim poliedrima. On je utvrdio da bi svako od pet Platonovih tijela moglo biti jedinstveno umetnuto u sferu, grupiranjem tih tijela, svako obloženo sfereom, jedno unutar drugog bi proizvelo šest slojeva, koji odgovaraju šest poznatih planeta, Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter i Saturn.

Kepler je također pronašao jednadžbu koja se odnosi na veličinu planetarne putanje i duljine ophodnog vremena, no Kepler je odbacio tu jednadžbu, jer nije bila dovoljno točna. Kepler je mislio da je otkrio Božji geometrijski plan za svemir. Velik dio Keplerovog entuzijazma za Kopernikov sustav proizašao je iz njegovih teoloških uvjerenja o vezi između fizičkog i duhovnog. Uz potporu mentora Michaela Maestlina, Kepler je dobio dopuštenje senata sveučilišta u Tübingenu da objavi svoj rukopis, uz uvjet da izbaci egzegeze (kritike ili komentare na djelove Biblije) i da osmisli jednostavniji i razumljiviji opis Kopernikovog sustava, kao i svojih novih ideja.

Mysterium Cosmographicum je objavljen 1596. Kepler je dobio kopije svoga djela, te ih je podijelio istaknutim astronomima početkom 1597. Nije bilo baš čitano, ali je Kepler dobio reputaciju vrlo vještog astronoma. Premda će detalji biti promjeni u svjetlu njegovih kasnijih djela, Kepler nije napustio Platonističko poliedarsko sferično viđenje svemira iz Mysterium Cosmographicum. Njegovi kasniji glavni astronomski radovi su na neki način samo daljnji razvoj toga, bavi se točnijim računanjem unutarnje i vanjske mjere za sfere i izračunavanjem ekscentriciteta od planetarnih putanja u njemu. 1621. Kepler je objavio drugo prošireno izdanje Mysterium Cosmographicum, detalje u fusnotama, ispravke i poboljšanja do kojih je došao u 25 godina od svoje prve objave.

Johannes Kepler

Źródło i licencja