Iogannes Kepler - iste'dodning qiyin taqdiri. Johannes Kepler biografiyasi Johannes Kepler qiziqarli faktlar

Kepler juda uzoq va juda qiyin hayot kechirmadi. Shunga qaramay, u ilm-fanni ajoyib yutuqlar bilan boyitdi, bu nafaqat yorqin tushunchalarni, balki ko'p yillik mashaqqatli mehnatni ham talab qildi, ularning ko'lami bugungi kunda ham hayratlanarli.

Iogannes Kepler - dunyodagi birinchi! - barcha sayyoralar quyosh ta'siriga duchor bo'ladi, bu ularni orbitalarda harakat qilishga majbur qiladi degan xulosaga keldi.

Aleksey Levin

Birlashgan Millatlar Tashkiloti Bosh Assambleyasi qarori bilan 2009 yil osmon jismlarini teleskoplar yordamida oʻrganishning 400 yilligi sharafiga Xalqaro astronomiya yili deb eʼlon qilindi. Biroq, 1609 yil fan tarixiga yana bir buyuk voqeani olib keldi: Iogannes Kepler hozirda uning nomi bilan atalgan sayyoralar harakatining ikkita qonuni bayon qilingan risolani nashr etdi (uchinchi va oxirgi qonun o'n yil o'tgach nashr etilgan). Shunday qilib, astronomiya uchun bu yil ikki tomonlama yubiley.

1571 yil 27 dekabrda Shtutgart yaqinidagi Vayl shahrida tug'ilgan Keplerning bolaligini bulutsiz deb atash mumkin emas. Oila yaxshi yashamadi, bundan tashqari, u deyarli otasiz o'sdi, u bir necha bor chet el qo'shinlariga landsknecht sifatida yollangan va Hans 16 yoshida abadiy g'oyib bo'lgan. Bolalarni onasi Katarina, qishloq mehmonxonasi egasining qizi, janjal, g'amgin va umuman o'qimagan ayol tarbiyalagan. Hansni butunlay oddiy hayot kutib turardi, ammo taqdir boshqacha qaror qildi. Bola kasalliklardan (chechak, ovqat hazm qilish buzilishi, migren) azob chekdi va jismoniy mehnatga yaroqsiz edi. Ammo uning boshi mukammal ishladi. Etti yoshida Hans nemis boshlang'ich maktabiga o'qishga kirdi va u erdan lotin maktabiga o'tdi. 13 yoshida u ma'naviy ta'lim olish imkoniyatini ochgan tanlov imtihonidan o'tdi. Yigit birinchi va ikkinchi darajali seminariyalarni ajoyib tarzda tugatdi va 1589 yil kuzida Tyubingen universiteti talabasi bo'ldi.

Albatta, bugungi kunda Keplerning quyosh tizimining nisbatlarini oddiy ko'pburchaklar yordamida tushuntirishga urinishlari tabassumga sabab bo'ladi, ammo olim uning to'g'ri ekanligiga ishondi. Ha, va buning sababi bor edi. Kopernikning fikricha, Merkuriydan Saturngacha bo'lgan sayyora orbitalarining radiuslari 0,38:0,72:1,00:1,52:5,2:9,2 nisbatda (yer orbitasining radiusi bitta qilib olinadi). Kepler modeliga asoslangan hisob-kitoblar esa 0,42:0,76:1,00:1,44:5,3:9,2 nisbatlarini beradi. Farqlar bor, lekin nisbatan kichik. Keplerning birinchi qonuni (ellips qonuni). Quyosh sistemasidagi har bir sayyora ellips bo'ylab aylanadi, Quyosh fokuslardan birida joylashgan. Keplerning ikkinchi qonuni (maydonlar qonuni). Har bir sayyora Quyoshning markazidan o'tuvchi tekislikda harakat qiladi va teng vaqtlarda Quyosh va sayyorani bog'laydigan radius vektori teng sohadagi sektorlarni supurib tashlaydi. Keplerning uchinchi qonuni (Garmonik qonun). Sayyoralarning Quyosh atrofida aylanish davrlarining kvadratlari sayyoralar orbitalarining yarim katta o'qlarining kublari bilan bog'liq.

Kepler Tübingenda taxminan besh yil o'tkazdi. Ikki yil ichida liberal san’at fakultetida kursni tugatib, magistrlik darajasini oldi. Uning ustozlari Mishel Möstlin edi, astronomiya bo'yicha juda mashhur darslik muallifi va Kopernikning sodiq izdoshi. Möstlin boshchiligida Kepler yunon geometriyalari, arifmetika, trigonometriya va algebra asoslarini o‘rgandi. U, shuningdek, Ptolemey va Kopernik kosmologiyasining nozik tomonlarini tushundi va geliotsentrik tizimning ishonchli tarafdoriga aylandi. Biroq, yigit ilm-fanni o'rganish haqida o'ylamadi va 1591 yilda o'qishga kirgan ilohiyot fakultetida o'qishni davom ettirmoqchi edi. Bungacha universitet senati Vayl shahar hokimiyatidan Keplerni qolgan o‘qish muddati uchun stipendiya saqlab qolishni so‘ragan. "Yosh Kepler, - deb yozgan professorlar, - shunday ajoyib aqlga egaki, undan ajoyib yutuqlarni kutish mumkin".

Biroq, Keplerning ruhiy karerasi amalga oshishiga mo'ljallanmagan. 1594 yil 13 martda u eng yaxshi bitiruvchi sifatida Avstriyaning Grats shahriga Lyuteran maktabida vafot etgan matematika o'qituvchisini zudlik bilan almashtirish uchun yuborildi.

Gollandiya quvurlari

Kepler Gratsga joylashdi va yangi kasbi bilan kelishib oldi. Hammasi shu darajaga yetdiki, u ilmli, ammo viloyat maktabida oddiy o‘qituvchi bo‘lib qolaverdi. Baxtga dunyo ilmi uchun taqdir boshqacha qaror qildi. 1595 yil 19 iyulda Kepler hayotini tubdan o'zgartirib, uni fizika va astronomiyadagi buyuk kashfiyotlar yo'liga olib chiqqan voqea yuz berdi.

Hammasi Kepler Yupiter va Saturnning osmon sferasi bo'ylab harakatlanishini tushuntirgan darsdan boshlandi. Har 20 yilda bu sayyoralar zodiacal yulduz turkumlari kamarida birlashadi - Yupiter Saturnga etib boradi va keyin oldinga boradi (bu uchrashuvlar 1563 va 1583 yillarda bo'lib o'tgan va 1603, 1623 va 1643 yillarda sodir bo'lishi kerak edi). Qadim zamonlardan beri astronomlar va munajjimlar bunday yaqinlashish zonalari har safar zodiacal zonada to'liq doiraning uchdan biridan bir oz kamroq siljishini payqashgan. Kepler doskaga aylana chizdi, unga 12 ta zodiacal yulduz turkumlarini teng masofada joylashtirdi va 1583 yildan boshlab Yupiter va Saturnning bir necha yondashuvlarini qayd etdi.

Va bu sodir bo'ldi. Agar siz uchta ketma-ket yondashuvni segmentlar bilan bog'lasangiz, siz zodiak doirasiga yozilgan muntazam uchburchakni olasiz. Ushbu operatsiyani takrorlash bir xil uchburchakni hosil qiladi, faqat bir oz aylantiriladi (chunki ofset hali ham 120 darajaga etmaydi). Agar biz davom etsak, barcha hosil bo'lgan uchburchaklar tomonlarining o'rta nuqtalari ular yozilgan uchburchakning yarmi radiusi bo'lgan doirani belgilaydi. Keyin Keplerga tong tushdi. U Kopernikning "Osmon sferalarining inqilobi to'g'risida" kitobiga ko'ra, Saturn orbitasining radiusi Yupiternikidan taxminan 1,75 baravar katta ekanligini bilardi. Va bu qiymat 2:1 tashqi va ichki doiralar radiuslarining nisbatiga juda yaqin, tasodif deb hisoblanishi mumkin. Agar sayyora orbitalarining parametrlari o'rtasidagi munosabatlar ma'lum geometrik jismlarning xususiyatlari bilan aniqlansa-chi? Keyinchalik Kepler bu tushuncha uni so'z bilan ifodalab bo'lmaydigan zavqlanish holatiga keltirganini esladi.

Bu faqat boshlanishi edi. Kepler yassi figuralar yordamida sayyoralar tizimining tuzilishini tushunish mumkin emasligini tezda angladi; Hatto qadimgi matematiklar ham beshta muntazam ko‘pyoqlamani bilishgan: tetraedr, olti qirrali kub, oktaedr, 12 qirrali dodekaedr va 20 qirrali ikosahedr. Kepler ular sayyoralar sonini (o'sha paytda faqat oltitasi ma'lum edi!) va ularning orbital parametrlarini aniqlaydigan tuzilishga mos kelishiga qaror qildi. Bu oltita konsentrik sharlar bo'lib, ulardan beshtasi yozilgan ko'pburchaklarni o'z ichiga oladi. Birinchi, tashqi sfera Saturn orbitasiga to'g'ri keladi. Unga kub, ikkinchi shar, Yupiter shari o'rnatilgan. Mars sferasi joylashgan bu sferada tetraedr yozilgan. Tizimning markaziga qarab, biz Yerning chizilgan sferasi joylashgan dodekadrni, Venera sferasini o'z ichiga olgan ikosahedrni va nihoyat, Merkuriy sferasi joylashgan oktaedrni kesib o'tamiz. Unda yozilgan jismlar mavjud emas va Quyosh uning markazida.

Oktyabr oyida Kepler o'z tizimini tavsiflovchi kitob yozishni boshladi. Bu asar bir necha oy davomida Tyubingenda chop etilgan va nihoyat 1597 yilning martida bosilgan. Uning eng uzun sarlavhasi odatda qisqartirilgan holda beriladi: Mysterium cosmographicum - "Koinot siri".

1611-yilda Iogannes Kepler teleskopni takomillashtirdi, bu esa okulyardagi ajraladigan linzalarni birlashtiruvchi linzaga almashtirdi. Bu ko'rish maydonini va o'quvchilarning relefini oshirishga imkon berdi, ammo Kepler tizimi teskari tasvirni beradi. Deyarli barcha keyingi sindiruvchi teleskoplar Kepler tizimiga muvofiq qurilgan. Kepler teleskopining afzalligi, xususan, uning tekisligida o'lchov shkalasi joylashtirilishi mumkin bo'lgan haqiqiy oraliq tasvirga ega bo'lishidadir.

Keplerning o'zi monografiyani bir qancha taniqli astronomlarga yuborgan. Nusxalardan biri uchinchi shaxslar orqali Padua universitetining unchalik taniqli bo'lmagan matematika professori Galileo Galileyga keldi va u unga juda samimiy maktub bilan javob berdi (ammo u Kopernikning nazariyasi borligidan mamnun edi. boshqa tarafdor). Kepler, shuningdek, o'z ishini Evropadagi birinchi astronom, Daniyalik Tycho Brahega yubordi, u ko'pburchaklar bilan mashqlarni mohir, ammo butunlay spekulyativ deb hisobladi. Biroq, ancha kechiktirilgan javob xatida Brahe Keplerni Kopengagen yaqinidagi Gven orolidagi dunyodagi eng yaxshi rasadxonada olib borilgan sayyoralar harakati kuzatuvlarining keng arxivi bilan tanishtirishga tayyorligini aniq aytdi. Kepler uchun bu taklif haqiqatan ham taqdirli bo'lib chiqdi, garchi u bundan darhol foydalanmagan bo'lsa ham.

"Koinot sirlari"ning nashr etilishi Keplerni taniqli astronomga aylantirdi. Oradan chorak asr o'tgach, u ushbu kichik kitob uning keyingi barcha tadqiqotlariga turtki berganini yozgan. Va u erda haqiqatan ham inqilobiy tushuncha bor edi, uni zamondoshlari deyarli sezmaganlar. Kepler - dunyodagi birinchi! - barcha sayyoralar Quyoshdan kuch ta'sirida bo'lib, ularni orbitalarda harakat qilishga majbur qiladi degan xulosaga keldi. Bu g'oya Nyuton dinamikasi tamoyillariga mos kelmaydi (sayyoralar inertsiya bo'yicha harakat qiladi va quyosh tortishish faqat yo'llarini buradi), lekin Keplerni juda samarali xulosalarga olib keldi. Bundan kelib chiqadiki, sayyoralar Quyoshga yaqinlashganda tezroq harakat qilishlari kerak, chunki ular quyoshga yaqinlashganda ularni tezlashtiradigan kuch kuchayadi. Bir necha yil o'tgach, bu fikrlash mantig'i Keplerga sayyoralar harakati qonunlarini ochishga yordam berdi.

Rudolph jadvallari

1598 yil kuzida Shtiriyada protestantlarni ta'qib qilish boshlandi. Kepler ko'plab imondoshlari bilan birga Grazni tark etishga majbur bo'ldi, ammo bir oy o'tgach, istisno tariqasida, unga qaytib kelib, tuman matematiki sifatida ishlashni davom ettirishga ruxsat berildi. Biroq rektor va deyarli barcha o‘qituvchilarning o‘qishdan chetlatilgani sababli maktabda darslar to‘xtab qoldi. Keplerga uning Gratsda kelajagi yo'qligi ayon bo'ldi. U Avstriyadan tashqarida joy topishga qattiq urinishlar qildi, ammo muvaffaqiyatga erishmadi.

Va bu erda Muqaddas Rim imperatori va Bogemiya qiroli Rudolf II ning sud matematiki bo'lgan Tycho Brahe yordam berdi. 1599 yil dekabr oyida Brahe Keplerni ikkinchi marta birga ishlashga taklif qildi. Kepler bu maktubni olishdan oldin ham Brahening yordamchisi bo'lish umidida imperator poytaxti Pragaga bordi. 4-fevral kuni olimlar uchrashishdi va bu uchrashuvdan keyin ularning hayotiy chiziqlari endi ochilmadi, garchi shaxsiy munosabatlar juda qiyin bo'lib chiqdi. Brahe imperatordan Keplerni o'z arxiviga ishlov berish va ular asosida sayyoralar harakatining eng ilg'or jadvallarini tuzish uchun uni o'z xizmatiga olishni so'radi. Brahe bu jadvallarni imperator - Rudolf sharafiga nomlashni taklif qildi. Monarxga reja yoqdi va rozi bo'ldi.

Dastlab, Kepler uchun maxsus lavozim yaratilishi taxmin qilingan edi. Biroq, tez orada Tycho Brahe to'satdan vafot etdi (o'lim sabablari orasida detektiv versiyalar ham nomlandi). Brahening dafn marosimidan ikki kun o'tgach, Kepler yillik maoshi 500 florin bo'lgan sud matematiki etib tayinlandi. To'g'ri, imperator xazinasi doimiy bo'sh edi va Kepler surunkali ravishda kam maosh oldi. Biroq, u Brahe arxivining bir qismini oldi - Mars harakati bilan bog'liq. Ushbu materiallar Keplerning sayyoralar harakati nazariyasiga asos bo'lib, uning yaratuvchisi nomini abadiylashtirdi.

Yangi astronomiya

Kepler Pragada 11 yil yashadi - eng tinch va samarali. U erda u o'zining asosiy astronomik asarini yozgan. Avvaliga Kepler buni "Mars sharhlari" deb nomlashni xohladi, lekin keyin u yanada murakkab nom bilan chiqdi - "Uning sabablariga ko'ra asoslangan yangi astronomiya yoki osmon fizikasi, Marsning harakati haqidagi sharhlar bilan izohlangan. Aslzoda Tycho Brahening kuzatishlari." Aynan shu kitob 1609 yilda astronomiya uchun halokatli yilda nashr etilgan.

Kepler Mars harakatlarini tahlil qilishni Yerdan boshladi. Va bu tabiiydir, chunki aynan shu harakatlanuvchi kosmik platformadan Tycho Brahe Mars va boshqa sayyoralarning samoviy koordinatalarini aniqlagan. Ushbu o'lchovlarga asoslanib, Kepler Yerning Quyoshga yaqinlashishi yoki uzoqlashishini ko'rsatdi. “Koinot siri”da bayon etilgan nazariyaga ko‘ra, Yerning orbital harakati tezligi Quyoshdan uzoqlashganda pasayib, yulduzga yaqinlashganda ortadi. Aynan shu naqsh Kepler Tycho Brahe natijalarini qayta ishlashda kashf etgan.

Yoxannes Kepler o‘z hayotini quyosh tizimidagi sayyoralarning harakatini o‘rganishga bag‘ishlagan va uning sharafiga nomlangan kosmik teleskop (2009-yil 6-martda ishga tushirilgan) boshqa yulduzlarning sayyora tizimlarini o‘rganadi.

Bu xulosa olimga Mars harakati haqida yangi tushunchaga ega bo‘lishga imkon berdi. Qadimgi astronomlar Mars osmon bo'ylab o'zgaruvchan tezlikda harakatlanishini allaqachon bilishgan. Izoh shunday edi: Mars ham, boshqa sayyoralar ham aylanma harakatlarning kombinatsiyasini amalga oshiradilar, ularning tezligi qat'iy doimiydir, shuning uchun kuzatilgan o'zgaruvchan tezlik shunchaki ko'rinishdir. Ammo Kepler nuqtai nazaridan, Mars tezligining o'zgaruvchanligi mutlaqo haqiqiydir va bu sayyora, xuddi Yer kabi, Quyoshdan masofani o'zgartirishi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, Kepler Yerning Marsga juda o'xshash harakatlanishiga, ya'ni u oddiy sayyora ekanligiga amin edi. Bu Kopernikning geliotsentrik nazariyasi foydasiga kuchli dalil bo'lib, u o'sha paytda umuman qabul qilinmagan (xususan, Tycho Brahe buni baham ko'rmagan).

Kepler dastlab Yerning markazi Quyoshdan unchalik uzoq boʻlmagan aylana boʻylab harakatlanishini taxmin qildi. Ushbu ishchi gipoteza Yerning sayyora tezligining o'zgaruvchanligini oddiy matematik qoida shaklida tasvirlash imkonini berdi: sayyoraning radius vektori (uni Quyosh bilan bog'laydigan segment) teng vaqt oralig'ida teng maydonlarni kuzatib boradi. Keplerning qonunlar ro'yxatida bu qoida ikkinchi raqam sifatida ko'rsatilgan, garchi tarixan u boshqalardan oldin, 1601 yilning oxirida yoki 1602 yil boshida o'rnatilgan.

Keplerning ikkinchi qonuni sayyoraning orbital harakati uning burchak momentini o'zgartirmasligidan kelib chiqadi. Bu haqiqat to'g'ridan-to'g'ri Nyuton dinamikasidan kelib chiqadi, ammo Kepler, albatta, buni bilmas edi. Kepler haqiqatda o'zining hududlar qonunini taxmin qildi va agar u buni oqlasa, bu juda taxminan edi. Biroq, u tomonidan hisoblangan yer orbitasining parametrlari bo'yicha tekshiruv bu qoidaga yaxshi rioya qilinganligini tasdiqladi. Ko'rinib turibdiki, Kepler "Yangi astronomiya" ustida ishlaganda ham bunga to'liq ishonch hosil qilmagan; har qanday holatda ham, u oddiy matnda uning haqiqatini tasdiqlamaydi. Maydon qonunining matematik isbotini faqat Isaak Nyuton keltirdi. Shuni ta'kidlash kerakki, markaziy tortishish maydonida harakatlanadigan har qanday jismlar, hatto ochiq traektoriyalar bo'ylab harakat qilsalar ham, ushbu qonunga bo'ysunadilar. Bundan tashqari, kuch potentsiali Nyutonning teskari kvadrat qonuniga mos kelishi shart emas - bu faqat kuch markazigacha bo'lgan masofaga bog'liq bo'lsa kifoya. Shunday qilib, Keplerning ikkinchi qonuni kashfiyotchi taxmin qilganidan ko'ra ko'proq umumiylikka ega.

Eng qiyin yong'oq Mars orbitasining shaklini aniqlash edi. Kepler juda ko'p mehnat talab qiladigan hisob-kitoblardan foydalanib, uning doira bo'lishi mumkin emasligini aniqladi. Avvaliga Kepler Mars oval bo'ylab harakatlanayotganiga qaror qildi, keyin u tuxumning kesmasiga o'xshash narsani sinab ko'rdi, ammo bu raqamlarning barchasi Tycho Brahening kuzatishlariga to'g'ri kelmadi. Oxir-oqibat, Kepler Mars va Quyosh o'rtasidagi minimal va maksimal masofalarning nisbati birlikdan orbital ekssentrisitetning yarmi kvadratiga teng miqdorda farq qilishini ko'rdi (Quyosh va orbita markazi orasidagi masofaning uning orbita markaziga nisbati). radius). Aynan shu munosabat, agar orbita muntazam ellips bo'lsa, qoniqtirilishi kerak bo'lgan munosabatdir (eksentriklik birlikdan ancha past bo'lsa). Ma'lum bo'lishicha, Mars Quyosh joylashgan o'choqlardan birida ellips bo'ylab harakatlanadi. Agar bu bayonot boshqa sayyoralar uchun umumlashtirilsa, biz Keplerning birinchi qonunini olamiz. To'g'ri, Kepler bunday umumlashtirishni keyinroq shakllantirdi, lekin, shekilli, u boshidan shunday deb o'ylagan.

Nihoyat, Kepler 1605 yilning bahorida Mars uchun elliptik orbita tushunchasiga erishdi. Shundan so‘ng u bir necha oy ichida “Yangi astronomiya” qo‘lyozmasini yozib tugatdi (kitob atigi to‘rt yil o‘tgach nashr etildi, ammo buning ilmiy bo‘lmagan sabablari bor edi).

Jodugarlik, urush va dunyo uyg'unligi

Ushbu kitobning nashr etilishi Keplerga Yevropa shuhratini keltirdi. To'g'ri, hamma ham uning natijalarini tan olmadi - masalan, buyuk Galiley ularni hech qachon qabul qilmagan (va ehtimol ularni tushunmagan). Ammo deyarli barcha buyuk kashfiyotlar taqdiri shunday.

Ammo hayot davom etdi - va har doim ham muvaffaqiyatli emas. Uning rafiqasi vafot etdi va Kepler ikkita kichkina bolasi bilan qoldi. Bundan biroz oldin Keplerning homiysi Rudolf II taxtdan chetlatildi. Lyuteran ruhoniylari bilan munosabatlar murakkablashdi, ular uni kalvinizmga xayrixohlikda gumon qilishdi. Shu sababli Kepler Vyurtembergda ish topa olmadi va u erga qaytishni xohladi. Uzoq davom etgan muzokaralardan so'ng Keplerga Yuqori Avstriyaning poytaxti Lints shahrida matematik lavozimiga taklif qilindi, sharti u sayyoralar harakati jadvallari ustida ishlashni davom ettirish va mahalliy kartografiya bilan shug'ullanish. Kepler 1612 yilda Lintsga ko'chib o'tdi va u erda 14 yarim yil yashadi. U erda u yana turmushga chiqdi va xotini unga etti farzand tug'di.

Lintsda bo'lgan yillarida Keplerning onasiga qarshi jodugarlikda ayblanib, uzoq sud jarayoni bo'lib o'tdi va uning himoyasi olimdan juda ko'p sog'liq va ruhiy kuch oldi. Bundan tashqari, 1618 yil bahorida O'ttiz yillik urush boshlandi, u oxir-oqibat Yuqori Avstriyani qamrab oldi.

Ammo Kepler ishladi - va u qanday ishladi! 1619 yilda u o'zining sevimli asari "Dunyo uyg'unligining beshta kitobi" ni nashr etdi. Unda astronomiya haqida oz narsa aytilgan, geometriya va falsafa haqida ko'proq. Biroq, aynan shu kitob sahifalarida Keplerning 1618 yil 15 mayda kashf etgan uchinchi qonuni paydo bo'ldi.

1617-1621 yillarda Keplerning eng keng qamrovli asari "Kopernik astronomiyasining ocherklari" qisman bo'lib nashr etildi, bu dunyoning geliotsentrik modeli batafsil tavsiflangan dunyodagi birinchi darslikdir. Ushbu kitobda sayyoralar harakati qonunlari barcha sayyoralar bo'ysunadigan umumiy tamoyillar sifatida taqdim etilgan; Kepler yordamida Merkuriy, Venera, Yupiter va Saturnning orbital parametrlarini aniqlagan hisob-kitoblar natijalari ham u erda keltirilgan. Ushbu monografiyada "inertsiya" atamasi birinchi marta paydo bo'ldi - lekin Galiley va Nyuton ishlaridan keyin paydo bo'lgan ma'noda emas.

Pragada bo'lganligining oxirida, Tycho Brahe merosxo'rlari bilan mashaqqatli muzokaralardan so'ng, Kepler o'z kuzatuvlarining butun arxivini o'z ixtiyoriga oldi va nihoyat u astronomik jadvallarni tuzishda yaqindan ishtirok etish imkoniyatiga ega bo'ldi. marhum Rudolf II uni ishga oldi. Bu ulkan ish 1624 yilning ikkinchi yarmida yakunlandi.

Sharob bochkalarining stereometriyasi va oyga sayohat

Kepler astronom sifatida tanilgan. Qayd etilgan ishlarga qo'shimcha ravishda u 1604 yil oktyabr oyida otilgan o'ta yangi yulduzni kuzatishlari haqida kitob yozgan. U birinchi bo'lib to'lqinlarning paydo bo'lishini Oyning tortishishi bilan izohlagan va birinchi bo'lib Quyosh o'z o'qi atrofida aylanishini taklif qilgan. Biroq, uning yutuqlari osmon fani bilan cheklanmaydi. 1604 va 1611 yillarda Kepler optika va ko'rish fiziologiyasi bo'yicha fundamental asarlarni nashr etdi. U o'zining "Dioptri" nomli ikkinchi asarida nafaqat yig'uvchi linzali va bir-biridan ajralib turadigan ko'zoynakli teleskoplarning ishlash printsipini tushuntiribgina qolmay, balki ikkita qavariq linzali yangi turdagi naychani loyihalashni taklif qildi (o'shandan beri u mavjud). Kepler deb nomlangan). Uning 1615-yilda nashr etilgan “Sharob bochkalarining yangi stereometriyasi” kitobida to‘plangan matematik tadqiqotlari integral hisob-kitoblarga yo‘l ochdi. Kepler birinchi bo'lib Iso Masihning tug'ilgan yilini (yangi davrning 4-yili) hisoblab chiqdi va Oyga sayohat haqida vafotidan keyin nashr etilgan "Tush" hikoyasini yozdi - bu, ehtimol, dunyodagi birinchi ilmiy fantastika asari. adabiyot. Va nihoyat, zamonaviy zarralar fizikasida Keplerning koinot xususiyatlarini fundamental geometrik simmetriyalar asosida tushuntirish g'oyasi qayta tiklandi. Umuman olganda, Kepler oddiy daho edi.

Yo'lning oxiri

Rudolf planshetlarini nashr qilish orqali Kepler imperator hukumati oldidagi majburiyatlarini bajardi. Olim katoliklikni qabul qilish evaziga imperator matematigi sifatida avvalgi lavozimida qolishi mumkin edi, ammo u buni qat'iyan rad etdi. U Angliyaga ko'chib o'tishga tayyor edi, lekin oxirida u Avstriya harbiy rahbari Albrext Vallenshteynga matematik bo'lib xizmat qilishga rozi bo'ldi.

1630 yil avgustda Uollenshteyn Keplerga va'da qilingan maoshni to'lamay turib, yuqori lavozimidan chetlashtirildi. Kepler qarzning hech bo'lmaganda bir qismini olish umidida oktyabr oyida Imperial Diet yig'ilgan Regensburgga bordi. U yerga butunlay sovuq bilan yetib keldi va 15 noyabr kuni vafot etdi. Qabr toshiga Keplerning o'zi tomonidan yozilgan lotin yozuvi o'yib yozilgan bo'lib, u hozirgi kungacha saqlanib qolmagan:

Mensus eram coelos; nunc terrae meteor umbras;

mens coelestis erat; corporis umbra kurtka.

Men osmonni o'lchaganman, endi esa Yerning soyasini o'lchayman.

Mening ruhim osmonda yashadi, lekin bu erda mening tanamning soyasi yotadi.

Iogannes Kepler (1571-yil 27-dekabrda tugʻilgan — 1630-yil 15-noyabrda vafot etgan) — buyuk nemis astronomi va matematigi, quyosh sistemasi sayyoralarining harakat qonunlarini kashf etgan.

Iogannes Kepler zamonaviy astronomiyani yaratuvchilardan biri edi. U sayyoralarning Quyoshga nisbatan uchta asosiy harakatini kashf etdi, u, xususan, zamonaviy refraktorlarda qo'llaniladigan optik tizimni ixtiro qildi va matematikada differensial, integral va variatsion hisoblarni yaratishni tayyorladi.

Dastlabki yillar. Ta'lim

Iogannes Kepler 1571 yilda Germaniya janubidagi Vaylder-Shtadt shahrida kambag'al protestant oilasida tug'ilgan. 1589 yilda monastir maktabida o'qishni tugatgandan so'ng, u Tyubingen akademiyasining diniy seminariyasiga o'qishga kirdi. O'sha yillarda u N. Kopernikning geliotsentrik tizimi bilan tanishdi va darhol uning ishonchli tarafdoriga aylandi. Keplerning astronomiyaga qiziqishi bolaligidan boshlangan, onasi 1577 yilda ta'sirchan bolaga yorqin kometani, keyinroq esa 1580 yilda sodir bo'lgan Oy tutilishini ko'rsatgan.

Kepler juda zaif bola bo'lib tug'ilgan. To‘rt yoshida chechak kasalligiga chalinib, o‘limiga sal qoldi. Uning jigari va oshqozoni kasal edi, tez-tez bosh og'rig'i bor edi. Bundan tashqari, u tug'ma ko'rish nuqsonlari bor edi - og'ir miyopi va bir ob'ekt bir nechta ko'rinadigan nuqson (Oyga qarab, Kepler bir nechta Oylarni ko'rdi). Kasalliklar uni butun umri davomida azobladi. Uning jasorati va jasorati hurmatga sazovor bo'lib, bu tufayli u ajoyib ilmiy muvaffaqiyatlarga erisha oldi va zamonaviy astronomiya va fizika ijodkorlaridan biriga aylandi.

1591 yil - Kepler Tyubingendagi universitetga o'qishga kirdi - dastlab san'at fakultetiga, keyin matematika va astronomiyani o'z ichiga olgan, keyin ilohiyot fakultetiga ko'chib o'tgan. 1593 yilda akademiyani tugatgandan so'ng, erkin fikrlashda ayblangan Keplerga dinshunoslik bilan shug'ullanishga ruxsat berilmadi va unga maktab matematika o'qituvchisi lavozimi berildi.

Avvaliga Kepler protestant ruhoniysi bo'lishni rejalashtirgan edi, lekin o'zining ajoyib matematik qobiliyatlari tufayli 1594 yilda Grats universitetida matematika bo'yicha ma'ruza o'qishga taklif qilindi.

Ilmiy faoliyat

Kepler 6 yil davomida Gratsda edi. Uning birinchi kitobi "Dunyo siri" 1596 yilda nashr etilgan. Unda Kepler koinotning yashirin uyg'unligini topishga harakat qildi, buning uchun u turli xil "Platonik qattiq jismlar" ni (muntazam ko'p yuzli) o'sha paytda ma'lum bo'lgan 5 ta sayyora orbitalari bilan taqqosladi (u ayniqsa Yer sferasini ajratib ko'rsatdi). U Saturn orbitasini kub atrofida o'ralgan shar yuzasida aylana (hali ellips emas) sifatida taqdim etdi. Kub, o'z navbatida, Yupiter orbitasini ifodalashi kerak bo'lgan to'p bilan yozilgan. Ushbu to'pda Mars orbitasini aks ettiruvchi to'pning atrofida aylanib o'tilgan tetraedr yozilgan va hokazo.

Bu ish, Keplerning keyingi kashfiyotlaridan so'ng, o'zining asl ahamiyatini yo'qotdi (agar sayyoralarning orbitalari aylana bo'lmagan bo'lsa); Shunga qaramay, Kepler umrining oxirigacha Olamning yashirin matematik uyg'unligi mavjudligiga ishondi va 1621 yilda unga ko'plab o'zgartirish va qo'shimchalar kiritib, "Dunyo siri"ni qayta nashr etdi.

1597 yil - Kepler beva ayol Barbara Myuller fon Mulekga uylandi. Ularning birinchi ikki farzandi go‘dakligida vafot etgan, rafiqasi esa epilepsiya kasalligiga chalingan. Bundan tashqari, katolik Gratsda protestantlarni ta'qib qilish boshlandi. Haydalgan "bid'atchilar" ro'yxatiga kiritilgan Kepler shaharni tark etishga majbur bo'ldi.

"Kepler kubogi": beshta Platonik qattiq jismdan quyosh tizimining modeli

Pragadagi Kepler. Meros

1600 yil - u Pragaga mashhur astronom Tycho Brahening oldiga bordi, uning o'limidan so'ng u ko'p yillik ko'plab kuzatishlaridan materiallar oldi. Kepler ko'plab ilmiy ishlar va maqolalar yozgan. 1601 yil - Brahe vafotidan so'ng Kepler uning vorisi bo'ldi va Brahening qarindoshlari bilan sud muhokamasidan so'ng u astronomik kuzatishlar natijalarini meros qilib olishga muvaffaq bo'ldi. Ajoyib kuzatuvchi bo'lgan Tycho Brahe ko'p yillar davomida sayyoralar va yuzlab yulduzlarni kuzatish bo'yicha katta hajmli asar tuzdi va uning o'lchovlarining aniqligi barcha o'tmishdoshlariga qaraganda ancha yuqori edi.

16-asr oxirida astronomiyada hali ham Ptolemeyning geotsentrik tizimi (bu erda Yer koinotning markazi deb taxmin qilinadi) va Kopernikning geliotsentrik tizimi (bu erda Quyosh er yuzida joylashgan) o'rtasida kurash davom etardi. koinot markazi). Kopernik modelida sayyoralar aylana orbitalarida bir xilda harakatlanadi: bu sayyoralarning ko'rinadigan notekis harakati bilan mos kelmasdi. Kopernikning astronomik jadvallari dastlab Ptolemeynikiga qaraganda aniqroq bo'lsa-da, ular tez orada kuzatuvlardan sezilarli darajada ajralib chiqdi, bu esa g'ayratli koperniklarni juda hayratda qoldirdi va sovitdi.

Mexanika va fizika

Keplerning eng muhim ishi uning Brahe kuzatuvlari bo'yicha Mars harakatini o'rganishga bag'ishlangan va sayyoralarni jalb qilishning dastlabki ikkita qonunini o'z ichiga olgan "Yangi astronomiya" (1609) asaridir. Kopernik tizimiga asoslanib, Kepler bir necha yil davomida Brahe ma'lumotlarini sinchkovlik bilan o'rganib chiqdi va sinchkovlik bilan tahlil qilish natijasida Marsning traektoriyasi aylana emas, balki ellips bo'lib, uning diqqat markazida bo'lgan bir nuqtada joylashgan degan xulosaga keldi. Quyosh - Keplerning birinchi qonuni kabi bugungi kunda ma'lum bo'lgan pozitsiya.

Keyingi tahlil ikkinchi qonunga olib keldi: sayyora va Quyoshni bog'laydigan radius vektori teng vaqtlarda teng maydonlarni tasvirlaydi. Bu shuni anglatadiki, sayyora Quyoshdan qanchalik uzoqda bo'lsa, u shunchalik sekin harakat qiladi.

Orbitalarni qidirishda Kepler tanlash usulidan foydalanishi kerak edi. U hisoblab chiqdi va hisobladi, lekin kuzatuvlar bilan hech qanday tasodif yo'q edi. Birinchidan, oval tashlandi - aylananing to'rtta yoyidan tashkil topgan egri. Taxminan bir yil davomida olim "ovoid" - tuxum shaklidagi figura bilan ishladi. Oxir-oqibat, u shunday xulosaga keldi: haqiqat aylana va oval o'rtasida yotadi, go'yo Mars orbitasi aniq ellipsdir. Ammo Kepler Quyoshni diqqat markaziga qo'ymaguncha, ellips mos emas edi.

Keyin, 1605 yil boshida hamma narsa birlashdi va o'z joyiga tushdi. Kuzatishlar natijasida hisoblangan orbitaning barcha nuqtalari ellipsda yotadi va u ham maydon qonuni bilan yaqinlashdi. Harakatning yangi modeli Kopernik olimlarida katta qiziqish uyg'otdi, garchi ularning hammasi ham buni qabul qilmagan. Galiley Kepler ellipslarini qat'iy rad etdi.

1619 yil - "Dunyo uyg'unligi" inshosida olim barcha sayyoralar harakati nazariyasini uyg'un bir butunlikka birlashtirgan uchinchi qonunni ishlab chiqdi. Elliptik orbita fokuslaridan birini egallagan Quyosh, Keplerning fikricha, sayyoralarni harakatga keltiruvchi kuchning manbai hisoblanadi. U samoviy jismlar oʻrtasida tortishish kuchi mavjudligi haqida adolatli taxminlar qildi va yer okeanlari oqimini Oyning taʼsiri bilan izohladi.

Keplerning ikkinchi qonuni: soyali maydonlar teng va o'tish uchun teng vaqt kerak

Astronomiya

Kepler tomonidan kashf etilgan sayyoralar harakatining uchta qonuni to'liq va juda aniqlik bilan bu harakatlarning ko'rinadigan notekisligini tushuntirdi. Ptolemey va Kopernikning chalkash bo'lgan, uzoq elementlarni o'z ichiga olgan modellari o'rniga, Kepler modeli faqat bitta egri chiziqni - ellipsni o'z ichiga oladi. Ikkinchi qonun sayyoraning Quyoshdan uzoqlashishi yoki yaqinlashganda tezligi qanday o'zgarishini aniqladi, uchinchisi esa bu tezlikni va Quyosh atrofida aylanish davrini hisoblash imkonini beradi.

1627 yil, yoz - Ioxannes Kepler 22 yillik mehnatidan so'ng (o'z hisobidan) astronomik jadvallarni nashr etdi, ularni imperator sharafiga "Rudolf" deb nomladi. Ushbu jadvallar sayyoralarning istalgan lahzadagi holatini o'sha davr uchun yuqori aniqlik bilan hisoblash imkonini berdi. Ularga bo'lgan talab juda katta edi, chunki oldingi barcha jadvallar kuzatuvlardan uzoq vaqtdan beri ajralib ketgan. Kepler stollari 19-asr boshlariga qadar astronomlar va dengizchilarga xizmat qilgan.

Olim Keplerning uchta qonunidan tashqari bir qancha muhim kashfiyotlar qildi. Kepler o'zining "Kopernik astronomiyasining qisqartmasi" (1618-1622) asarida quyosh va oy tutilishini bashorat qilish nazariyasi va usullarini bayon qildi. Uning optika bo'yicha tadqiqotlari (yorug'likning sinishi, astronomik sinishi, teleskoplar nazariyasining rivojlanishi) "Vittelotga qo'shimcha" (1604) va "Dioptrika" (1611) asarlarida bayon etilgan.

Matematika

Olimning ajoyib matematik qobiliyatlari, xususan, ko'plab inqilob jismlarining hajmlarini aniqlash uchun formulalarni olishda namoyon bo'ldi.

O'tgan yillar. O'lim

Olim umrining so‘nggi yillarini tinimsiz sayohatda o‘tkazdi, qisman siyosiy notinchliklar... O‘ttiz yillik urush... (bir paytlar u munajjim sifatida Uollenshteyn xizmatida edi), qisman jodugarlikda ayblangan onasining sudining natijasi. Ioxannes Kepler 1630-yil 15-noyabrda Regensburgda vafot etdi va u erda Sankt-Peterburg qabristoniga dafn qilindi. Petra. Uning qabri tepasida shunday yozuv bor: “Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Erkaklar ko'ylagi, korporis umbra ko'ylagi." Yoxannes Keplerning o'zi tomonidan tarjima qilingan bu epitafning tarjimasi quyidagicha ma'noni anglatadi: “Men osmonni o'lchashdan oldin, endi yer ostidagi zulmatni o'lchayman; Mening ongim osmondan sovg'a edi - va mening tanam soyaga aylanib, dam oladi." 1808 yilda Regensburgda unga haykal o'rnatildi.

U o‘zining buyuk astronomik ijodlarida yaratgan farazlaridan ko‘rinib turibdiki, kuchli she’riy tasavvur bor edi. Ammo u o'z taxminlarini o'zi kashf etgan ijobiy haqiqatlardan ajratdi. O'sha davrdagi matematika fanining bironta bo'limi yo'qki, u ilgarilamagan bo'lardi. Kepler boshqa olimlarning har bir kashfiyotini, har bir yangi oqilona fikrini mehr bilan qabul qildi va haqiqatni xatodan ajratishda zo'r edi. U 17-asr boshlarida Shotlandiya matematigi Lord Nepier tomonidan ixtiro qilingan logarifmlarning ahamiyatini toʻgʻri baholagan. U ularning yordami bilan ularsiz murakkabligi tufayli qiyin bo'lgan hisob-kitoblarni amalga oshirish oson ekanligini tushundi; shuning uchun men tushuntirishli kirish bilan logarifmlarning yangi nashrini qildim; Shu tufayli logarifmlar tezda umumiy foydalanishga kirdi. Geometriyada Kepler uni ancha oldinga siljitgan kashfiyotlar qildi. U oʻzidan oldin yechilmaydigan koʻplab masalalarni hal qiluvchi tushuncha va usullarni ishlab chiqdi va differensial hisobni ochishga yoʻl ochildi. U astronomik kuzatishlarni atmosferadagi yorugʻlik nurlarining sinishi natijasida yuzaga kelgan noaniqlikdan tozalash va oʻsha paytda ixtiro qilingan teleskopning ishlash qonuniyatlarini aniqlashtirish uchun optikaning ayrim masalalarini tadqiq etish zarurligini koʻrdi. Kepler o'zining astronomik risolasining optik qismida va "Dioptrisa"da bu savollarga yechimlar berdi. U bizning ko'zimizni ko'rish jarayonining haqiqiy yo'nalishini kashf etdi. U teleskopning ishlash nazariyasi uchun to'g'ri asos yaratdi. U nurlarning sinishining aniq qonunini topa olmadi, lekin u haqidagi tushunchani haqiqatga shunchalik yaqin topdiki, bu optik asboblarning harakatini tushuntirish uchun etarli edi. Ushbu tadqiqotlar asosida Yoxannes Kepler yangi teleskop qurilmasini taklif qildi, uning fikriga ko'ra, astronomik kuzatishlar uchun eng yaxshisi bo'lishi kerak edi. Keplerian deb nomlangan ushbu qurilmaning teleskopi 20-asr boshlarigacha ishlatilgan. (Teleskopning ixtirosi, katta ehtimol bilan, avariya natijasida sodir bo'lgan; u haqidagi hikoyalar turlicha, ammo hamma uning Gollandiyaning Middelburg shahrida yaratilganiga rozi. Galiley teleskopdan birinchi bo'lib astronomik kuzatishlar uchun foydalangan, ammo Ushbu asbobning ishlash qonunlari faqat Kepler tadqiqotlari tufayli aniq bo'ldi.)

Iogannes Kepler portreti, 1610 yil

Kepler qonunlari

Bu olimning o'lmas kashfiyotlarining eng kattasi uning mohiyatini Kepler qonunlari nomi bilan atalgan xulosalarida ifodalagan kashfiyotidir. Ular fikrni oshkor qildilar Kopernik to'liq ma'nosida va puxtaligini ko'rsatdi; ular astronomiya tarixida faktlarni oddiy bilishdan ularni tushuntirishga o'tish bosqichini tashkil etdi. Tabiatshunoslikning barcha sohalari o‘tgan yoki oxir-oqibat o‘tishi kerak bo‘lgan bu bosqich hodisalarning murakkab kechishidagi asosiy umumiy xususiyatlarni topishdan iborat. Kopernik quyosh sistemasi tuzilishi haqida haqiqiy tushuncha berdi; Kepler sayyoralar aylanishining asosiy qonunlarini kashf etdi.

Kopernik sayyoralar harakatida nosimmetrikliklar mavjudligini allaqachon payqagan edi, ularni sayyoralar orbitalarini doira shaklida qabul qilish bilan izohlab bo'lmaydi, ularning markazida quyosh joylashgan; lekin u orbitalarning shakli sifatida aylana chiziqni olishni zarur deb hisobladi va sayyoralarning o'z orbitalaridagi harakatidagi tengsizliklarni quyosh bu doiralarning markazida emas degan faraz bilan izohladi. Kepler kuzatish orqali Tycho Brahe Men harakatdagi tengsizliklar ayniqsa Marsda katta ekanligini ko'rdim. U ularni o'rganishni boshladi va Kopernikning taxmini ularni to'liq tushuntirib bermasligini aniqladi. Bir qator chuqur tadqiqotlar va mohir mulohazalar natijasida u nihoyat Mars orbitasining haqiqiy shakli ellips ekanligini aniqladi. Boshqa barcha sayyoralar uchun to'g'ri bo'lgan bu kashfiyot Keplerning birinchi qonuni deb ataladi. Bu formula bilan ifodalanadi: sayyoralar quyosh atrofida ellips bo'ylab aylanadi, uning o'choqlaridan birida quyosh joylashgan. Keplerning ikkinchi qonuni bu yo'lning turli qismlarida sayyoraning orbital harakati tezligidagi farqlarni belgilaydi; Quyoshdan sayyoraga o'tadigan chiziqning aylanishi bilan tasvirlangan va ellipsdagi radius vektori deb ataladigan maydonlar teng vaqtlarda teng ekanligini aytadi. Shunday qilib, sayyora Quyosh turgan fokusdan qanchalik uzoq bo'lsa, ma'lum bir vaqt ichida u bosib o'tadigan yo'lning uzunligi, masalan, bir soat qisqaroq bo'ladi, chunki uchburchak qanchalik uzun bo'lsa, uning kengligi bilan solishtirganda shunchalik kichik bo'ladi. qisqaroq uzunlikdagi bir xil sirt maydoni bo'lgan uchburchak. Iogannes Kepler tomonidan kashf etilgan uchinchi qonun sayyoralarning Quyosh atrofida aylanish vaqtlari va undan uzoqliklari o'rtasidagi nisbatni belgilaydi. Bu olimning "Koinot uyg'unligi" deb nomlangan boshqa asarida bayon etilgan va quyidagi so'zlar bilan ifodalangan: turli sayyoralarning aylanish davrlari kvadratlari o'sha chiziqlar kublari bilan bir xil nisbatda. ularning orbitalarining, bu ellipslarning yarim katta o'qlari deb ataladi.

Kepler va universal tortishish qonunining kashfiyoti

Astronomiyaning kuzatishlarni hisoblashdan iborat bo'lgan qismi ham Kepler asarlarida ancha rivojlangan; u buni 1627 yilda o'zi tomonidan nashr etilgan va o'sha paytda hukmronlik qilayotgan imperator sharafiga Rudolf deb nomlangan Rudolf jadvallarini tuzish orqali amalga oshirdi. Ushbu jadvallar Tycho Brahe va Keplerning o'zlari tomonidan olib borilgan kuzatishlar va ular bo'yicha Kepler tomonidan amalga oshirilgan hisoblar to'plami; bu ish uni amalga oshirish uchun juda katta vaqt va temir irodani talab qildi.

Iogannes Keplerning sayyoralarning o‘zi kashf etgan qonunlar bo‘yicha harakatlanishiga sabab bo‘lgan sabablar haqidagi fikrlari ularning dahosi bilan hayratlanarli. U Nyuton tomonidan keyinroq isbotlangan narsalarni oldindan ko'ra oldi va sayyoralarning aylanishini ularning teginish harakati kuchi bilan ularni quyoshga tortuvchi kuch bilan bog'lash bilan izohladi va bu markazga qo'zg'atuvchi kuch bilan bir xil ekanligiga ishonch hosil qildi. tortishish deb ataladi. Shunday qilib, u faqat butun dunyo tortishish kuchining ta'sir qonunini topish va o'z fikrini aniq dalillar bilan tasdiqlash uchun materiallarga ega emas edi, chunki keyinchalik Nyuton tomonidan qilingan; lekin u allaqachon sayyoralarning aylanishiga sabab universal tortishish kuchi ekanligini aniqlagan edi. Kepler shunday deydi: "Og'irlik - bu jismlarning bir-biriga yaqinlashish uchun o'zaro tortishishi. Erdagi og'ir jismlar sferik jismning markaziga moyil bo'lib, uning qismlarini tashkil qiladi va agar yer sharsimon bo'lmaganida, jismlar uning yuzasiga vertikal ravishda tushmaydi. Agar Oy va Yer Oyning o'z orbitasining tangensi bo'ylab harakatlanish tendentsiyasi tufayli hozirgi masofada saqlanmasa, ular bir-birining ustiga tushadi; "Oy bu masofaning to'rtdan uch qismini, Yer esa bu masofaning to'rtdan birini bosib o'tadi, agar ikkalasining zichligi bir xil bo'lsa." - Kepler, shuningdek, suv toshqini va oqimining sababi okean sathini o'zgartiradigan oyni jalb qilish ekanligini aniqladi. Bu kashfiyotlar uning aql-idrokining ajoyib kuchini ko'rsatadi.

Keplerda romantika va tasavvuf

Kepler asarlarining nihoyatda yuksak ilmiy ahamiyatiga qaramay, ularda she'riy ruh nafasi ham o'tadi. Kepler, xuddi Pifagorchilar va Platon singari, jiddiy tadqiqotlar natijalarini raqamlar va masofalarning uyg'unligi haqidagi fantastik fikrlar bilan birlashtirishni yaxshi ko'radi. Bu tendentsiya uni ba'zan haqiqatga to'g'ri kelmaydigan fikrlarga jalb qildi, lekin uning tasavvurining ijodiy kuchining yangi isboti bo'lib xizmat qiladi. U, ayniqsa, “Olam tuzilishi sirlari haqida”, “Olam uyg'unligi”, “Kepler orzusi” nomli asarlarida ajoyib fikrlarni rivojlantirdi.

Ish mas'uliyati Keplerni astrolojik hisob-kitoblar bilan shug'ullanishga majbur qildi. Gratsda matematika professori sifatida u har yili kalendar tuzishi kerak edi; va taqvim, o'sha davrning odatiga ko'ra, ob-havo, urush va tinchlik haqida munajjimlar bashorati berishi kerak edi. Kepler bu vazifani juda mohirlik bilan bajardi: u munajjimlik qoidalarini yaxshi o'rgandi, shuning uchun u o'z bashoratlarini ulardan talab qilinadigan shaklda bera oldi va ehtimollarni sinchkovlik bilan o'ylab, bashorat qildi va o'z aql-idroki bilan ko'pincha muvaffaqiyatli bashorat qildi. Bu unga munajjim sifatida katta shuhrat keltirdi va Avstriyaning ko'plab eng muhim odamlari unga munajjimlar bashoratini yaratishni topshirdilar. Umrining oxirida Kepler munajjimlikka ishongan Uollenshteyn davrida munajjim bo'lgan. Biroq, uning o'zi o'z bashoratlarining ishonchsizligi haqida gapirgan va uning maktublarida uning davrida hukmron bo'lgan astrolojik xurofot haqida to'g'ri fikr yuritganligini ko'rsatadigan ko'plab joylar mavjud. Masalan, u shunday deydi: “Yo Rabbiy, agar u o'zining ahmoqona qizi munajjimlik fani bo'lmaganida, oqilona astronomiya bilan nima sodir bo'lar edi? Matematiklarning maoshi shunchalik kichikki, agar qizi hech narsaga ega bo'lmasa, onasi ochlikdan azob chekishi mumkin."

(nem. Johannes Kepler) - taniqli nemis matematiki, astronomi, optikasi va munajjim. Sayyoralar harakati qonunlarini kashf etdi.

Iogannes Kepler 1571-yil 27-dekabrda Shtutgart (Baden-Vyurtemberg) chekkasidagi Vayl der Stadt shahrida tug‘ilgan. Uning otasi Ispaniya Gollandiyasida yollanma askar bo'lib xizmat qilgan. Yigit 18 yoshga to'lganda, otasi yana bir sayohatga chiqdi va abadiy g'oyib bo'ldi. Keplerning onasi Katarina Kepler mehmonxonani boshqargan va yarim kunlik folbin va o'simlikshunos bo'lib ishlagan.

1589 yilda Kepler Maulbronn monastirida maktabni tugatdi va u erda ajoyib qobiliyatlarni namoyish etdi. Shahar hokimiyati unga o'qishini davom ettirishga yordam berish uchun stipendiya ajratdi.

1591 yilda u Tyubingendagi universitetga o'qishga kirdi - dastlab san'at fakultetiga, keyin matematika va astronomiyani o'z ichiga oldi, keyin ilohiyot fakultetiga ko'chib o'tdi. Bu erda u birinchi marta Nikolay Kopernik g'oyalari va uning dunyoning geliotsentrik tizimi haqida eshitdi va darhol ularning tarafdori bo'ldi.

O'zining ajoyib matematik qobiliyatlari tufayli Iogannes Kepler 1594 yilda Grats universitetida (hozirgi Avstriyada) matematikadan ma'ruza o'qishga taklif qilindi.

Kepler Gratsda 6 yil yashadi. Bu erda uning birinchi kitobi "Dunyo siri" (Mysterium Cosmographicum) nashr etilgan (1596). Unda Kepler Koinotning yashirin uyg'unligini topishga harakat qildi. Bu ish, Keplerning keyingi kashfiyotlaridan so'ng, sayyoralarning orbitalari aylana bo'lmaganligi sababli, o'zining asl ahamiyatini yo'qotdi. Shunga qaramay, Kepler umrining oxirigacha Olamning yashirin matematik uyg'unligi mavjudligiga ishondi va 1621 yilda unga ko'plab o'zgartirish va qo'shimchalar kiritib, "Dunyo siri"ni qayta nashr etdi.

Iogannes Kepler shu vaqtga qadar Pragaga ko'chib o'tgan va imperator Rudolf II uchun saroy astronomi va munajjim bo'lib xizmat qilgan mashhur daniyalik astronom Tycho Brahening taklifini qabul qildi. 1600 yilda Kepler Pragaga keladi. Bu erda o'tkazgan 10 yil uning hayotidagi eng samarali davr edi.

1601 yilda Brahe vafotidan keyin Kepler uning o'rnini egalladi. Imperatorning xazinasi cheksiz urushlar tufayli doimo bo'sh edi. Keplerning maoshi kamdan-kam va kam to'langan. U munajjimlar bashorati tuzib, qo'shimcha pul ishlashga majbur.

Bir necha yil davomida Yoxannes Kepler astronom Tycho Brahe ma'lumotlarini sinchkovlik bilan o'rganib chiqdi va sinchkovlik bilan tahlil qilish natijasida Marsning traektoriyasi aylana emas, balki ellips bo'lib, uning diqqat markazida bo'lgan degan xulosaga keldi. Quyosh - bugungi kunda Keplerning birinchi qonuni sifatida tanilgan pozitsiya.

Keyingi tahlillar natijasida Kepler ikkinchi qonunni kashf etdi: sayyora va Quyoshni bog'laydigan radius vektori teng vaqtlarda teng maydonlarni tasvirlaydi. Bu shuni anglatadiki, sayyora Quyoshdan qanchalik uzoqda bo'lsa, u shunchalik sekin harakat qiladi.

Ikkala qonun ham Kepler tomonidan 1609 yilda "Yangi astronomiya" kitobida ishlab chiqilgan va ehtiyotkorlik uchun u ularni faqat Marsga qo'llagan.

“Yangi astronomiya”ning nashr etilishi va teleskopning deyarli bir vaqtda ixtiro qilinishi yangi davrning boshlanishini belgilab berdi. Bu voqealar Kepler hayoti va ilmiy faoliyatida tub burilish yasadi.

Imperator Rudolf II vafotidan so'ng, Iogannes Keplerning Pragadagi pozitsiyasi tobora noaniq bo'lib qoldi. U yangi imperatorga Lintsdagi Yuqori Avstriya provinsiyasining matematiki lavozimini vaqtincha egallashga ruxsat so'rab murojaat qildi va u erda keyingi 15 yilni o'tkazdi.

1618 yilda olim Keplerning uchinchi qonunini kashf etdi - sayyoraning Quyoshdan o'rtacha masofasi kubining uning Quyosh atrofida aylanish davri kvadratiga nisbati barcha sayyoralar uchun doimiy qiymatdir: a³/T² = konst. Kepler bu natijani o'zining "Dunyo uyg'unligi" so'nggi kitobida nashr etdi va uni nafaqat Marsga, balki boshqa barcha sayyoralarga (shu jumladan, tabiiy ravishda, Yerga), shuningdek, Galiley sun'iy yo'ldoshlariga ham tatbiq etdi. Shunday qilib, buyuk nemis astronomi Iogannes Kepler sayyoralar harakati qonunini kashf etdi.

Keyingi 9 yil davomida Kepler sayyoralar harakatining yangi qonunlari asosida sayyoralarning joylashuvi jadvallarini tuzish ustida ishladi. O'ttiz yillik urush voqealari va diniy ta'qiblar Keplerni 1626 yilda Ulmga qochishga majbur qildi. Tirikchilikka ega bo'lmagani uchun 1628 yilda u imperator qo'mondoni Uollenshteynning munajjim sifatida xizmatiga kirdi. Keplerning so'nggi yirik ishi 1629 yilda Ulmda Rudolf jadvallari nomi bilan nashr etilgan Tycho Brahe tomonidan yaratilgan sayyora jadvallari edi.

Iogannes Kepler nafaqat sayyoralar inqiloblarini o'rganish bilan shug'ullangan, balki u astronomiyaning boshqa masalalari bilan ham qiziqgan. Kometalar ayniqsa uning e'tiborini tortdi. Kometalarning dumlari doimo Quyoshdan uzoqqa qarab turishini payqagan Kepler buni taxmin qildi quyruq quyosh nuri ta'sirida hosil bo'ladi. O'sha paytda quyosh nurlanishining tabiati va kometalarning tuzilishi haqida hech narsa ma'lum emas edi. Faqat 19-asrning ikkinchi yarmida va 20-asrda kometa dumlarining paydo bo'lishi haqiqatan ham Quyosh nurlanishi bilan bog'liqligi aniqlandi.

Olim 1630-yil 15-noyabrda Regensburgga safari chog‘ida imperator xazinasi ko‘p yillar davomida qarzdor bo‘lgan maoshning hech bo‘lmaganda bir qismini olishga behuda urinib, vafot etdi.

Keplerning samoviy mexanikani yaratish bo'yicha ishlari Kopernik ta'limotining o'rnatilishi va rivojlanishida muhim rol o'ynadi. U keyingi tadqiqotlarga, xususan Nyutonning butun olam tortishish qonunini kashf etishiga yo'l ochdi.

Kepler qonunlari hanuzgacha o'z ahamiyatini saqlab kelmoqda. Osmon jismlarining o'zaro ta'sirini hisobga olishni o'rgangan olimlar ulardan nafaqat tabiiy osmon jismlarining harakatlarini, balki eng muhimi, bizning avlodimiz paydo bo'lishi va takomillashuviga guvoh bo'lgan kosmik kemalar kabi sun'iy narsalardan foydalanadilar.

Kepler quyosh tizimi haqidagi bilimlarimizni rivojlantirish uchun katta hissa qo'shgan.. Kepler asarlarining ahamiyatini yuqori baholagan keyingi avlod olimlari Ular uni "osmon qonun chiqaruvchisi" deb atashgan., chunki u quyosh tizimida osmon jismlarining harakati sodir bo'lgan qonunlarni aniqlagan.

Kepler qonunlari koinotning istalgan nuqtasidagi har qanday sayyora tizimiga teng darajada qo'llaniladi. Astronomlar vaqt o'tishi bilan kosmosda yangi sayyora tizimlarini qidirmoqdalar, tabiiyki, Kepler tenglamalari uzoq sayyoralar orbitalarining parametrlarini hisoblash uchun ishlatiladi, garchi ularni bevosita kuzata olmasalar ham.

Nemis matematigi, astronomi, mexaniki, optikasi, Quyosh tizimi sayyoralarining harakat qonunlarini kashf etgan.

qisqacha biografiyasi

Ioxannes Kepler(nem. Yoxannes Kepler; 1571-yil 27-dekabr, Vayl der Shtadt — 1630-yil 15-noyabr, Regensburg) — nemis matematigi, astronomi, mexaniki, optikasi, Quyosh tizimi sayyoralarining harakat qonunlarini kashf etgan.

dastlabki yillar

Ioxannes Kepler imperatorning Vayl der Shtadt shahrida (Shtutgartdan 30 kilometr uzoqlikda, hozirgi Baden-Vyurtemberg federal shtati) tug‘ilgan. Uning otasi Geynrix Kepler Ispaniya Gollandiyasida yollanma askar sifatida xizmat qilgan. Yigit 18 yoshga to'lganda, otasi yana bir sayohatga chiqdi va abadiy g'oyib bo'ldi. Keplerning onasi Katarina Kepler mehmonxonani boshqargan va yarim kunlik folbin va o'simlikshunos bo'lib ishlagan.

Keplerning astronomiyaga qiziqishi bolaligida, onasi ta'sirchan bolaga yorqin kometa (1577), keyinroq esa Oy tutilishini (1580) ko'rsatganida boshlangan. Bolaligida chechakdan aziyat chekkan Kepler umr bo'yi ko'rish nuqsoniga duchor bo'ldi, bu unga astronomik kuzatuvlarni amalga oshirishga to'sqinlik qildi, ammo u astronomiyaga bo'lgan ishtiyoqli muhabbatini abadiy saqlab qoldi.

1589 yilda Kepler Maulbronn monastiridagi maktabni tugatib, ajoyib qobiliyatlarini namoyish etdi. Shahar hokimiyati unga o'qishini davom ettirishga yordam berish uchun stipendiya ajratdi. 1591 yilda u Tyubingendagi universitetga o'qishga kirdi - dastlab san'at fakultetiga, keyin matematika va astronomiyani o'z ichiga oldi, keyin ilohiyot fakultetiga ko'chib o'tdi. Bu erda u birinchi marta (Maykl Möstlindan) Nikolay Kopernik tomonidan ishlab chiqilgan dunyoning geliosentrik tizimi haqida eshitdi va darhol uning ishonchli tarafdoriga aylandi. Keplerning universitetdagi do'sti bo'lajak huquqshunos Kristof Bezold edi.

Dastlab, Kepler protestant ruhoniysi bo'lishni rejalashtirgan edi, lekin o'zining ajoyib matematik qobiliyatlari tufayli uni 1594 yilda Grats universitetida (hozirgi Avstriyada) matematikadan ma'ruza o'qishga taklif qilishdi.

Kepler Gratsda 6 yil yashadi. Bu erda uning birinchi kitobi "Koinot siri" nashr etilgan (1596). Mysterium Cosmographicum). Unda Kepler koinotning yashirin uyg'unligini topishga harakat qildi, buning uchun u turli xil "Platonik qattiq jismlar" ni (muntazam ko'p yuzli) o'sha paytda ma'lum bo'lgan beshta sayyora orbitalari bilan taqqosladi (u ayniqsa Yer sharini ajratib ko'rsatdi). U Saturn orbitasini kub atrofida o'ralgan shar yuzasida aylana (hali ellips emas) sifatida taqdim etdi. Kub, o'z navbatida, Yupiter orbitasini ifodalashi kerak bo'lgan to'p bilan yozilgan. Mars orbitasini ifodalovchi to'p atrofida aylana bo'lgan bu to'pga tetraedr yozilgan va hokazo. Bu ish Keplerning keyingi kashfiyotlaridan so'ng o'zining asl ma'nosini yo'qotdi (agar sayyoralarning orbitalari aylana bo'lmagan bo'lsagina) ; Shunga qaramay, Kepler umrining oxirigacha koinotning yashirin matematik uyg'unligi mavjudligiga ishondi va 1621 yilda unga ko'plab o'zgartirish va qo'shimchalar kiritib, "Dunyo siri" ni qayta nashr etdi.

Kepler Galiley va Tycho Brahega "Koinot siri" kitobini yubordi. Galiley Keplerning geliosentrik yondashuvini ma'qulladi, garchi u mistik numerologiyani qo'llab-quvvatlamasa ham. Keyinchalik, ular jonli yozishmalarni davom ettirdilar va Galileyning sudida bu holat ("bid'atchi" protestant bilan muloqot) Galileyning aybini og'irlashtirgani alohida ta'kidlandi.

Tycho Brahe, Galiley singari, Keplerning o'ta ilg'or konstruktsiyalarini rad etdi, lekin uning bilimi va fikrlashning o'ziga xosligini yuqori baholadi va Keplerni o'z joyiga taklif qildi.

1597 yilda Kepler beva ayol Barbara Myuller fon Mulekga uylandi. Ularning birinchi ikki farzandi go‘dakligida vafot etgan, rafiqasi esa epilepsiya kasalligiga chalingan. Jarohatga haqorat qo'shish uchun katolik Gratsda protestantlarni ta'qib qilish boshlandi. Olib tashlangan "bid'atchilar" ro'yxatiga kiritilgan Kepler shaharni tark etishga va Tycho Brahening taklifini qabul qilishga majbur bo'ldi. Brahening o'zi shu paytgacha rasadxonasidan haydalgan va Pragaga ko'chib o'tgan va u erda imperator Rudolf II uchun saroy astronomi va munajjim bo'lib xizmat qilgan.

Praga

1600 yilda ikkala surgun - Kepler va Brahe Pragada uchrashishdi. Bu erda o'tkazgan 10 yil Kepler hayotining eng samarali davri bo'ldi.

Ko'p o'tmay, Tycho Brahe Kopernik va Keplerning astronomiya haqidagi qarashlarini faqat qisman baham ko'rishi ma'lum bo'ldi. Geotsentrizmni saqlab qolish uchun Brahe murosali modelni taklif qildi: Yerdan tashqari barcha sayyoralar Quyosh atrofida, Quyosh esa statsionar Yer (geogeliosentrik dunyo tizimi) atrofida aylanadi. Bu nazariya katta shuhrat qozondi va bir necha o'n yillar davomida Kopernik dunyo tizimining asosiy raqobatchisi bo'ldi.

1601 yilda Brahe vafotidan keyin Kepler uning o'rnini egalladi. Imperator xazinasi tinimsiz urushlar tufayli doimo bo'sh edi, Keplerning maoshi kamdan-kam va kam miqdorda to'lanardi. U munajjimlar bashorati tuzib, qo'shimcha pul ishlashga majbur bo'ldi. Kepler, shuningdek, marhumning boshqa mol-mulkini, shuningdek, astronomik kuzatishlar natijalarini tortib olishga uringan Tycho Brahe merosxo'rlari bilan ko'p yillik sud ishlarini olib borishga majbur bo'ldi. Yakunda ularni to‘lashga muvaffaq bo‘ldik.

Ajoyib kuzatuvchi bo'lgan Tycho Brahe ko'p yillar davomida sayyoralar va yuzlab yulduzlarni kuzatish bo'yicha katta hajmli asar tuzdi va uning o'lchovlarining aniqligi barcha o'tmishdoshlariga qaraganda ancha yuqori edi. Aniqlikni oshirish uchun Brahe ham texnik yaxshilanishlardan, ham kuzatish xatolarini zararsizlantirish uchun maxsus texnikadan foydalangan. O'lchovlarning tizimli tabiati ayniqsa qimmatli edi.

Bir necha yil davomida Kepler Brahe ma'lumotlarini sinchkovlik bilan o'rganib chiqdi va sinchkovlik bilan tahlil qilish natijasida Marsning traektoriyasi aylana emas, balki Quyosh joylashgan ellips bo'lib, degan xulosaga keldi. bugungi kunda sifatida tanilgan Keplerning birinchi qonuni. Tahlil sabab bo'ldi ikkinchi qonun(aslida, ikkinchi qonun birinchisidan oldin ham kashf etilgan): sayyora va Quyoshni bog'laydigan radius vektori teng vaqtdagi teng maydonlarni tasvirlaydi. Bu shuni anglatadiki, sayyora Quyoshdan qanchalik uzoqda bo'lsa, u shunchalik sekin harakat qiladi.

Kepler qonunlari Kepler tomonidan 1609 yilda "Yangi astronomiya" kitobida ishlab chiqilgan va ehtiyotkorlik uchun u ularni faqat Marsga qo'llagan.

Harakatning yangi modeli Kopernik olimlarida katta qiziqish uyg'otdi, garchi ularning hammasi ham buni qabul qilmagan. Galiley Kepler ellipslarini qat'iy rad etdi. Kepler vafotidan so'ng Galiley o'z maktubida shunday dedi: "Men Keplerning aqlini har doim qadrlaganman - o'tkir va erkin, ehtimol hatto juda erkin, ammo bizning fikrlash uslublarimiz butunlay boshqacha".

1610 yilda Galiley Keplerga Yupiterning yo'ldoshlari topilganligi haqida xabar berdi. Kepler bu xabarni ishonchsizlik bilan qarshi oldi va o'zining "Yulduzli xabarchi bilan suhbat" polemik asarida u biroz hazil bilan e'tiroz bildirdi: "Agar sayyorada bu tomoshaga qoyil qoladigan hech kim bo'lmasa, nima uchun [sun'iy yo'ldoshlar] bo'lishi kerakligi aniq emas. ”. Ammo keyinchalik teleskop nusxasini olgan Kepler fikrini o'zgartirdi, sun'iy yo'ldoshlarni kuzatishni tasdiqladi va o'zi linzalar nazariyasini o'zlashtirdi. Natijada takomillashtirilgan teleskop va Dioptrikning asosiy ishi paydo bo'ldi.

Pragada Keplerning ikki o'g'li va bir qizi bor edi. 1611 yilda katta o'g'li Frederik chechakdan vafot etdi. Shu bilan birga, ruhiy kasal imperator Rudolf II o'z ukasi Metyu bilan urushda mag'lub bo'lib, uning foydasiga Chexiya tojidan voz kechdi va tez orada vafot etdi. Kepler Lintsga ko'chib o'tishga tayyorgarlik ko'rishni boshladi, ammo keyin uning rafiqasi Barbara uzoq davom etgan kasallikdan so'ng vafot etdi.

O'tgan yillar

Kepler portreti, 1627 yil

1612 yilda kam mablag' yig'ib, Kepler Lintsga ko'chib o'tdi va u erda 14 yil yashadi. Uning uchun sud matematiki va astronomi lavozimi saqlanib qoldi, ammo to'lov jihatidan yangi imperator eskisidan yaxshiroq emas edi. O'qitish va munajjimlar bashorati bir oz daromad keltirdi.

1613 yilda Kepler duradgorning 24 yoshli qizi Syuzannaga uylandi. Ularning etti farzandi bor edi, to'rt nafari tirik qoldi.

1615 yilda Kepler onasining jodugarlikda ayblangani haqida xabar oladi. Ayblov jiddiy: o'tgan qishda Katarina yashagan Leonbergda xuddi shu modda ostida 6 nafar ayol yoqib yuborilgan. Ayblov xulosasida 49 ta band bor edi: iblis bilan aloqa, kufr, korruptsiya, nekromanslik va hokazo. Kepler shahar hokimiyatiga yozadi; Onani avvaliga qo‘yib yuborishadi, lekin keyin yana hibsga olishadi. Tergov 5 yil davom etdi. Nihoyat, 1620 yilda sud jarayoni boshlandi. Keplerning o'zi himoyachi sifatida harakat qildi va bir yil o'tgach, charchagan ayol nihoyat ozod qilindi. Keyingi yili u vafot etdi.

Shu bilan birga, Kepler astronomik tadqiqotlarni davom ettirdi va 1618 yilda kashf etdi uchinchi qonun: sayyoraning Quyoshdan o'rtacha masofasining kubining uning Quyosh atrofida aylanish davrining kvadratiga nisbati barcha sayyoralar uchun doimiy qiymatdir: a³/T² = konst. Kepler bu natijani o'zining "Dunyo uyg'unligi" so'nggi kitobida nashr etdi va uni nafaqat Marsga, balki boshqa barcha sayyoralarga (shu jumladan, tabiiy ravishda, Yerga), shuningdek, Galiley sun'iy yo'ldoshlariga ham tatbiq etdi.

Eslatib o‘tamiz, kitobda eng qimmatli ilmiy kashfiyotlar bilan bir qatorda, olimning fikricha, koinotning eng oliy loyihasining estetik mohiyatini tashkil etuvchi “sferalar musiqasi” va Platonik qattiq jismlar haqidagi falsafiy munozaralar ham mavjud. .

1626 yilda, o'ttiz yillik urush paytida, Linz qamal qilindi va tez orada qo'lga olindi. Talonchilik va yong'inlar boshlandi; Boshqalar qatorida bosmaxona ham yonib ketdi. Kepler Ulmga ko'chib o'tdi va 1628 yilda Uollenshteyn xizmatiga kirdi.

1630 yilda Kepler oyligining kamida bir qismini olish uchun Regensburgdagi imperatorga bordi. Yo'lda u qattiq shamollab qoldi va tez orada vafot etdi.

Kepler vafotidan so'ng merosxo'rlar oldilar: ikkinchi qo'l kiyimlar, naqd 22 florin, to'lanmagan ish haqi sifatida 29 000 florin, 27 nashr etilgan qo'lyozmalar va ko'plab nashr etilmaganlar; keyinchalik ular 22 jildlik to‘plamda nashr etilgan.

Keplerning o'limi uning baxtsiz hodisalarini tugatmadi. O‘ttiz yillik urush oxirida u dafn etilgan qabriston butunlay vayron bo‘ldi, qabridan hech narsa qolmadi. Kepler arxivining bir qismi g‘oyib bo‘ldi. 1774 yilda arxivning katta qismi (22 jilddan 18 jild), Leonhard Eyler tavsiyasiga ko'ra, Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasi tomonidan sotib olingan va hozirda RAS arxivining Sankt-Peterburg bo'limida saqlanadi.

Ilmiy faoliyat

Albert Eynshteyn Keplerni "qiyoslab bo'lmaydigan odam" deb atadi va uning taqdiri haqida shunday yozadi:

U barcha tabiat hodisalari uchun qandaydir umumiy qonuniyat mavjudligiga hali ishonch bo'lmagan davrda yashagan. Agar yolg'iz o'zi ishlagan, hech kim tomonidan qo'llab-quvvatlanmagan yoki tushunilmagan bo'lsa, u ko'p o'n yillar davomida sayyoralar harakati va bu harakatning matematik qonunlarini mashaqqatli va mashaqqatli empirik o'rganish uchun kuch olgan bo'lsa, uning bunday naqshga bo'lgan ishonchi qanchalik chuqur edi!
Bugungi kunda bu ilmiy ish amalga oshirilgan bir paytda, bu qonuniyatlarni kashf etish va ularni bunchalik to‘g‘ri ifodalash uchun naqadar zukkolik, qanchalar mehnat va sabr-toqat talab etilganini hech kim to‘liq baholay olmaydi.

Astronomiya

16-asr oxirida ham astronomiyada Ptolemeyning geotsentrik tizimi va Kopernikning geliotsentrik tizimi oʻrtasida kurash davom etardi. Kopernik tizimining muxoliflari hisob-kitob xatolari nuqtai nazaridan Ptolemey tizimidan yaxshiroq emasligini ta'kidladilar. Eslatib o'tamiz, Kopernik modelida sayyoralar aylana orbitalarida bir xilda harakat qiladi: bu taxminni sayyoralar harakatining ko'rinib turgan notekisligi bilan uyg'unlashtirish uchun Kopernik epitsikllar bo'ylab qo'shimcha harakatlarni kiritishi kerak edi. Kopernikning epitsikllari Ptolemeynikiga qaraganda kamroq bo'lsa-da, uning astronomik jadvallari dastlab Ptolemeynikiga qaraganda aniqroq bo'lib, tez orada kuzatuvlardan sezilarli darajada ajralib chiqdi, bu esa g'ayratli koperniklarni juda hayratda qoldirdi va sovitdi.

Kepler tomonidan kashf etilgan sayyoralar harakatining uchta qonuni to'liq va juda aniqlik bilan bu harakatlarning ko'rinadigan notekisligini tushuntirdi. Ko'p sonli uydirma epitsikllar o'rniga Kepler modeli faqat bitta egri chiziqni - ellipsni o'z ichiga oladi. Ikkinchi qonun sayyoraning Quyoshdan uzoqlashishi yoki yaqinlashganda tezligi qanday o'zgarishini aniqladi, uchinchisi esa bu tezlikni va Quyosh atrofida aylanish davrini hisoblash imkonini beradi.

Garchi tarixiy jihatdan Kepler dunyosi tizimi Kopernik modeliga asoslangan bo'lsa-da, aslida ular juda kam umumiylikka ega (faqat Yerning kunlik aylanishi). Sayyoralarni olib yuruvchi sferalarning aylana harakatlari yo'qoldi va sayyora orbitasi tushunchasi paydo bo'ldi. Kopernik tizimida Yer hali ham ma'lum darajada alohida mavqega ega edi, chunki Kopernik Yer orbitasining markazini dunyoning markazi deb e'lon qildi. Keplerning fikricha, Yer oddiy sayyora bo'lib, uning harakati uchta umumiy qonunga bo'ysunadi. Osmon jismlarining barcha orbitalari ellipsdir (giperbolik traektoriya bo'ylab harakatni Nyuton keyinroq kashf etgan), orbitalarning umumiy fokusi Quyoshdir.

Kepler, shuningdek, astronomiyada samoviy jismlarning o'rnini aniqlash uchun ishlatiladigan "Kepler tenglamasi" ni ham chiqardi.

Kepler tomonidan kashf etilgan sayyoralar kinematikasi qonunlari keyinchalik Nyuton uchun tortishish nazariyasini yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi. Nyuton matematik jihatdan Keplerning barcha qonunlari tortishish qonunining bevosita oqibatlari ekanligini isbotladi.

Keplerning Quyosh tizimidan tashqaridagi Olam tuzilishi haqidagi qarashlari uning mistik falsafasidan kelib chiqqan. U quyoshni harakatsiz deb hisoblagan va yulduzlar doirasini dunyoning chegarasi deb bilgan. Kepler koinotning cheksizligiga ishonmadi va argument sifatida (1610) keyinroq deb atalgan narsani taklif qildi. fotometrik paradoks: Agar yulduzlar soni cheksiz bo'lsa, u holda har qanday yo'nalishda nigoh yulduzga duch kelardi va osmonda qorong'u joylar bo'lmaydi.

To'g'ri aytganda, Keplerning dunyo tizimi nafaqat sayyoralar harakati qonunlarini aniqlashga, balki ko'proq narsani qilishga da'vo qildi. Pifagorchilar singari, Kepler ham dunyoni geometrik va musiqiy ma'lum bir sonli uyg'unlikning amalga oshirilishi deb hisobladi; Ushbu uyg'unlikning tuzilishini ochib berish eng chuqur savollarga javob beradi:

Men barcha samoviy harakatlar, ham to'liq, ham barcha individual holatlarda, umumiy uyg'unlik bilan sug'orilganligini bilib oldim - ammo men kutgan emas, balki undan ham mukammalroq.

Masalan, Kepler nima uchun aynan oltita sayyora mavjudligini tushuntiradi (bu vaqtga qadar Quyosh tizimining atigi oltita sayyorasi ma'lum edi) va ular koinotda boshqa yo'l bilan emas, shu tarzda joylashgan: sayyoralarning orbitalari qanday ekanligi ma'lum bo'ldi. muntazam ko'pburchaklarga yozilgan. Qizig‘i shundaki, Kepler ushbu noilmiy mulohazalar asosida Marsning ikkita yo‘ldoshi va Mars va Yupiter o‘rtasida oraliq sayyora mavjudligini bashorat qilgan.

Kepler qonunlari ravshanlik, soddalik va hisoblash qobiliyatini birlashtirgan, ammo uning dunyo tizimining mistik shakli Keplerning buyuk kashfiyotlarining asl mohiyatini butunlay ifloslantirgan. Shunga qaramay, Keplerning zamondoshlari yangi qonunlarning to'g'riligiga allaqachon ishonch hosil qilishgan, garchi ularning chuqur ma'nosi Nyutongacha noaniq bo'lib qolgan. Ptolemey modelini qayta tiklash yoki geliotsentrikdan boshqa harakat tizimini taklif qilish uchun boshqa hech qanday urinishlar qilinmadi.

Kepler protestantlar tomonidan Grigorian kalendarini qabul qilish uchun juda ko'p ish qildi (Regensburgdagi Dietda, 1613 va Aaxenda, 1615).

Kepler Kopernik astronomiyasining birinchi keng (uch jildda) taqdimotining muallifi bo'ldi ( Epitome Astronomiae Copernicanae, 1617-1622), u darhol "Taqiqlangan kitoblar indeksi" ga kirish sharafiga sazovor bo'ldi. Kepler o'zining asosiy ishi bo'lgan ushbu kitobda astronomiyadagi barcha kashfiyotlarining tavsifini kiritdi.

1627 yilning yozida, 22 yillik mehnatidan so'ng, Kepler (o'z hisobidan) astronomik jadvallarni nashr etdi, ularni imperator sharafiga "Rudolf" deb nomladi. Ularga bo'lgan talab juda katta edi, chunki oldingi barcha jadvallar kuzatuvlardan uzoq vaqtdan beri ajralib ketgan. Ishda birinchi marta hisob-kitoblar uchun qulay bo'lgan logarifmlar jadvallari kiritilganligi muhimdir. Kepler stollari 19-asr boshlariga qadar astronomlar va dengizchilarga xizmat qilgan.

Keplerning o'limidan bir yil o'tgach, Gassendi o'zi bashorat qilgan Merkuriyning Quyosh diskidan o'tishini kuzatdi. 1665 yilda italyan fizigi va astronomi Jovanni Alfonso Borelli kitob nashr etdi, unda Kepler qonunlari Galiley tomonidan kashf etilgan Yupiter yo'ldoshlari uchun tasdiqlangan.

Matematika

Kepler "Sharob bochkalarining yangi stereoometriyasi" (1615) kitobida tasvirlangan turli xil inqilob jismlarining hajmlarini aniqlash usulini topdi. U taklif qilgan usulda integral hisobning birinchi elementlari mavjud edi. Keyinchalik Kavalieri juda samarali "bo'linmaslar usuli" ni ishlab chiqishda xuddi shu yondashuvdan foydalangan. Ushbu jarayonning yakunlanishi matematik tahlilning kashfiyoti edi.

Bundan tashqari, Kepler qor parchalarining simmetriyasini batafsil tahlil qildi. Simmetriya bo'yicha tadqiqotlar uni to'plarning zich qadoqlanishi haqidagi taxminlarga olib keldi, unga ko'ra eng yuqori o'rash zichligiga to'plar bir-birining ustiga piramida tarzda joylashtirilganda erishiladi. 400 yil davomida bu haqiqatni matematik tarzda isbotlashning iloji bo'lmadi - Kepler gipotezasini isbotlash haqidagi birinchi hisobot faqat 1998 yilda matematik Tomas Xeylsning ishida paydo bo'ldi. Keplerning simmetriya sohasidagi kashshof ishi keyinchalik kristallografiya va kodlash nazariyasida qo'llanilishini topdi.

Kepler o'zining astronomik tadqiqotlari davomida konus kesimlari nazariyasiga hissa qo'shdi. U logarifmlarning birinchi jadvallaridan birini tuzdi.

Kepler birinchi marta "arifmetik o'rtacha" atamasini ishlatgan.

Kepler ham proyektiv geometriya tarixiga kirdi: u birinchi navbatda eng muhim tushunchani kiritdi cheksizlikka nuqta. Shuningdek, u konus kesimining fokusi tushunchasini kiritdi va konus kesimlarining proyektiv o'zgarishlarini, shu jumladan ularning turini o'zgartiradiganlarni - masalan, ellipsni giperbolaga aylantirishni ko'rib chiqdi.

Mexanika va fizika

Aynan Kepler fizikaga inersiya atamasini jismlarning tatbiq etilgan tashqi kuchga qarshilik ko‘rsatishning tug‘ma xususiyati sifatida kiritgan. Shu bilan birga, Galiley singari, u mexanikaning birinchi qonunini aniq shakllantirdi: boshqa jismlar tomonidan ta'sir qilmaydigan har bir jism tinch holatda yoki bir xil chiziqli harakatni boshdan kechiradi.

Kepler tortishish qonunini ochishga yaqin keldi, garchi u uni matematik tarzda ifodalashga urinmagan. U "Yangi astronomiya" kitobida tabiatda "birlik yoki bog'lanish uchun o'xshash (qardosh) jismlarning o'zaro tana istagi" borligini yozgan. Bu kuchning manbai, uning fikricha, Quyosh va sayyoralarning o'z o'qi atrofida aylanishi bilan birlashtirilgan magnitlanishdir.

Boshqa kitobida Kepler aniqlik kiritdi:

Men tortishish kuchini magnetizmga o'xshash kuch deb ta'riflayman - o'zaro tortishish. Jismoniy tortishish kuchi qanchalik katta bo'lsa, ikkala jism ham bir-biriga yaqinroq bo'ladi.

To'g'ri, Kepler bu kuch faqat ekliptika tekisligida tarqaladi, deb yanglishdi. Ko'rinishidan, u tortishish kuchi masofaga teskari proportsionaldir (masofaning kvadratiga emas); ammo, uning formulalari etarlicha aniq emas.

Kepler birinchi bo'lib, Nyutondan deyarli yuz yil oldin, to'lqinlarning sababi Oyning okeanlarning yuqori qatlamlariga ta'siri deb faraz qilgan.

Optika

1604 yilda Kepler optika bo'yicha keng qamrovli risolani nashr etdi, "Vitelliusga qo'shimchalar" va 1611 yilda yana bir kitob "Dioptrisa". Optikaning fan sifatida tarixi ana shu asarlardan boshlanadi. Bu yozuvlarda Kepler ham geometrik, ham fiziologik optikani batafsil tasvirlab beradi. U yorug'likning sinishi, sinishi va optik tasvir tushunchasini, linzalar va ularning tizimlarining umumiy nazariyasini tavsiflaydi. "Optik o'q" va "meniskus" atamalarini kiritadi va birinchi marta yorug'lik manbaigacha bo'lgan masofa kvadratiga teskari proportsional tushadigan yorug'lik qonunini shakllantiradi. U birinchi marta zichroq muhitga o'tganda yorug'likning to'liq ichki aks etishi hodisasini tasvirlaydi.

U tomonidan tasvirlangan ko'rishning fiziologik mexanizmi, zamonaviy nuqtai nazardan, tubdan to'g'ri. Kepler linzalarning rolini aniqladi va miyopiya va uzoqni ko'ra olmaslik sabablarini to'g'ri tasvirlab berdi.

Keplerning optika qonunlarini chuqur bilishi uni 1613 yilda Kristof Sheyner tomonidan yaratilgan teleskopik teleskopni (Kepler teleskopi) loyihalashiga olib keldi. 1640-yillarga kelib, bunday teleskoplar Galileyning astronomiyadagi kam rivojlangan teleskopini almashtirdi.

Kepler va astrologiya

Keplerning astrologiyaga munosabati ikki xil edi. Bir tomondan, u erdagi va samoviy qandaydir uyg'un birlikda va o'zaro bog'liqlikda, deb taxmin qildi. Boshqa tomondan, u bu uyg'unlikdan muayyan voqealarni bashorat qilish uchun foydalanish imkoniyatiga shubha bilan qaradi.

Kepler shunday dedi: "Odamlar er yuzidagi ishlar samoviy jismlarga bog'liq deb o'ylashadi." Uning yana bir ochiq bayonoti ham keng tarqalgan:

Albatta, bu munajjimlik ahmoq qizi, lekin, xudoyim, uning onasi, juda dono astronomiya, ahmoq qizi bo'lmasa, qayerga ketardi! Dunyo bundan ham ahmoqroq va shunchalik ahmoqki, bu keksa aqlli onaning manfaati uchun ahmoq qizi suhbatlashish va yolg'on gapirish kerak. Va matematiklarning maoshi shunchalik ahamiyatsizki, agar qizi hech narsa topmasa, onasi och qolishi mumkin.

Shunga qaramay, Kepler munajjimlik bilan hech qachon buzilmagan. Bundan tashqari, u munajjimlik tabiati haqida o'z nuqtai nazariga ega edi, bu uni zamonaviy munajjimlar orasida ajralib turishiga yordam berdi. U o‘zining “Dunyo uyg‘unligi” asarida “Osmonda baxtsizlik keltiruvchi yorug‘lik yo‘q”, deb ta’kidlaydi, lekin inson ruhi o‘zi ta’sir qiladigan samoviy jismlardan taralayotgan yorug‘lik nurlari bilan “rezonanslashish”ga qodir; bu nurlarning tug'ilish paytidagi konfiguratsiyasini xotirada saqlang. Sayyoralarning o'zi, Keplerning fikriga ko'ra, individual ruhga ega tirik mavjudotlar edi.

O'qish foydali bo'lishi mumkin: