Johannes Kepler (lahir 27 Desember 1571 - meninggal 15 November 1630) - astronom dan ahli matematika Jerman yang hebat, adalah penemu hukum gerak planet-planet di tata surya.
Johannes Kepler adalah salah satu pencipta astronomi modern. Dia menemukan tiga gerakan utama planet relatif terhadap Matahari, dia menemukan sistem optik, yang digunakan, khususnya, dalam refraktor modern, menyiapkan pembuatan kalkulus diferensial, integral, dan variasional dalam matematika.
Tahun-tahun awal. Latihan
Johannes Kepler lahir pada tahun 1571 di Weilder Stadt, Jerman Selatan, dari sebuah keluarga Protestan yang miskin. Setelah menyelesaikan studinya di sekolah biara pada tahun 1589, ia masuk seminari teologi di Akademi Tübingen. Pada tahun-tahun tersebut, ia mengenal sistem heliosentris N. Copernicus dan segera menjadi pendukung setia sistem tersebut. Kepler mengembangkan minat pada astronomi sebagai seorang anak, ketika ibunya menunjukkan kepada seorang anak yang mudah dipengaruhi sebuah komet terang pada tahun 1577, dan kemudian, gerhana bulan yang terjadi pada tahun 1580.
Kepler terlahir sebagai anak yang sangat lemah. Pada usia empat tahun, dia terjangkit cacar dan hampir meninggal. Dia memiliki masalah hati dan perut, dan sering mengalami sakit kepala. Selain itu, ia memiliki gangguan penglihatan bawaan - miopia parah dan cacat di mana satu objek tampak berlipat ganda (melihat Bulan, Kepler melihat beberapa Bulan). Penyakit mengikutinya sepanjang hidupnya. Yang lebih layak dihormati adalah keberanian dan ketabahannya, berkat itu dia mampu mencapai kesuksesan ilmiah yang luar biasa dan menjadi salah satu pencipta astronomi dan fisika modern.
1591 - Kepler masuk universitas di Tübingen - pertama di Fakultas Seni, yang kemudian termasuk matematika dan astronomi, kemudian pindah ke fakultas teologi. Setelah lulus dari akademi pada tahun 1593, Kepler, yang dituduh memiliki pemikiran bebas, tidak diizinkan untuk mengejar karir teologis dan diberi posisi sebagai guru sekolah matematika.
Awalnya, Kepler berencana menjadi seorang pendeta Protestan, tetapi karena kemampuan matematisnya yang luar biasa ia diundang pada tahun 1594 untuk mengajar matematika di Universitas Graz.
Video promosi:
Aktivitas Ilmiah
Kepler berada di Graz selama 6 tahun. Di sana, pada 1596, buku pertamanya, The Mystery of the World, diterbitkan. Di dalamnya, Kepler mencoba menemukan rahasia keharmonisan alam semesta, di mana ia membandingkan orbit 5 planet yang dikenal pada saat itu (terutama ia memilih bola bumi) yang berbeda "benda Platonis" (polihedron biasa). Dia mempresentasikan orbit Saturnus sebagai lingkaran (belum elips) di permukaan bola, dijelaskan di sekitar kubus. Pada gilirannya, sebuah bola bertuliskan kubus, yang seharusnya mewakili orbit Jupiter. Di bola ini tertulis tetrahedron, dijelaskan di sekitar bola, mewakili orbit Mars, dll.
Karya ini, setelah ditemukan lebih lanjut oleh Kepler, kehilangan makna aslinya (jika hanya karena orbit planet-planet tidak melingkar); meskipun demikian, Kepler percaya akan adanya harmoni matematika yang tersembunyi dari alam semesta sampai akhir zamannya, dan pada tahun 1621 ia menerbitkan ulang "Misteri Dunia", membuat banyak perubahan dan penambahan padanya.
1597 Kepler menikahi janda Barbara Müller von Mulek. Dua anak pertama mereka meninggal saat masih bayi, dan istri mereka jatuh sakit karena epilepsi. Selain itu, penganiayaan terhadap Protestan dimulai di Graz Katolik. Kepler, yang termasuk dalam daftar "bidah" yang diusir, terpaksa meninggalkan kota.
Kepler's Cup: model tata surya dari lima benda padat Platonis.
Kepler di Praha. Warisan
1600 - dia pergi ke Praha ke astronom terkenal Tycho Brahe, setelah kematiannya dia menerima materi bertahun-tahun dan banyak pengamatan. Kepler banyak menulis makalah ilmiah dan artikel. 1601 - setelah kematian Brahe, Kepler menjadi penggantinya di kantor, dan setelah litigasi dengan keluarganya, Brahe dapat mewarisi hasil pengamatan astronomi. Menjadi pengamat yang sangat baik, Tycho Brahe selama bertahun-tahun mengumpulkan banyak sekali karya tentang pengamatan planet dan ratusan bintang, sementara keakuratan pengukurannya secara signifikan lebih tinggi daripada semua pendahulunya.
Pada akhir abad ke-16 dalam astronomi, masih terjadi pergulatan antara sistem geosentris Ptolemeus (ketika pusat alam semesta diasumsikan sebagai Bumi) dan sistem heliosentris Copernicus (di mana matahari berada di pusat alam semesta). Dalam model Copernicus, planet-planet bergerak secara seragam dalam orbit melingkar: yang tidak konsisten dengan gerakan planet yang tidak rata. Meskipun tabel astronomi Copernicus awalnya lebih akurat daripada tabel Ptolemeus, mereka segera menyimpang secara signifikan dari pengamatan, yang membingungkan dan membuat para Copernicans antusias.
Mekanika dan Fisika
Karya Kepler yang paling penting adalah karyanya "New Astronomy" (1609), yang didedikasikan untuk mempelajari gerak Mars menurut pengamatan Brahe dan berisi dua hukum pertama tarik-menarik planet. Berdasarkan sistem Copernican, selama beberapa tahun Kepler mempelajari dengan cermat data Brahe dan, sebagai hasil dari analisis yang cermat, sampai pada kesimpulan bahwa lintasan Mars bukanlah lingkaran, tetapi elips, di salah satu fokus tempat Matahari berada - posisi yang diketahui saat ini. sebagai hukum pertama Kepler.
Analisis lebih lanjut mengarah pada hukum kedua: vektor jari-jari yang menghubungkan planet dan Matahari menggambarkan luas yang sama pada waktu yang sama. Artinya, semakin jauh jarak planet dari Matahari, semakin lambat ia bergerak.
Saat mencari orbit, Kepler harus menggunakan metode pencocokan. Dia menghitung dan menghitung, tetapi tidak ada kebetulan dengan pengamatan. Pertama, oval dibuang - kurva yang terdiri dari empat busur melingkar. Selama sekitar satu tahun, ilmuwan itu memainkan "ovoid" - sosok berbentuk telur. Pada akhirnya, dia sampai pada kesimpulan: kebenaran terletak di antara lingkaran dan oval, seolah orbit Mars adalah elips yang tepat. Tapi elips tidak pas sampai Kepler menempatkan matahari dalam fokusnya.
Kemudian pada awal 1605, semuanya bersatu dan jatuh pada tempatnya. Semua titik orbit, dihitung dari pengamatan, terletak di elips; itu juga bertemu dengan hukum luas. Model gerakan baru ini membangkitkan minat yang besar di kalangan sarjana Copernican, meskipun tidak semua dari mereka menerimanya. Galileo menolak keras elipsis Keplerian.
1619 - dalam esai "Harmoni Dunia", ilmuwan merumuskan hukum ketiga, yang menyatukan teori gerak semua planet menjadi satu kesatuan yang harmonis. Matahari, yang menempati salah satu fokus orbit elips, menurut Kepler, merupakan sumber gaya yang menggerakkan planet. Dia membuat tebakan yang adil tentang keberadaan gravitasi di antara benda-benda langit dan menjelaskan pasang surutnya samudra di bumi melalui pengaruh bulan.
Hukum kedua Kepler: bidang yang diarsir sama dan dilintasi dalam waktu yang sama.
Astronomi
Tiga hukum gerak planet yang ditemukan oleh Kepler sepenuhnya dan dengan akurasi yang sangat baik menjelaskan ketidakseimbangan gerak-gerik ini. Alih-alih model berbelit-belit Ptolemeus dan Copernicus, yang mengandung unsur-unsur yang dibuat-buat, model Kepler hanya mencakup satu kurva - elips. Hukum kedua menetapkan bagaimana kecepatan planet berubah saat bergerak menjauh atau mendekati Matahari, dan hukum ketiga memungkinkan untuk menghitung kecepatan ini dan periode revolusi mengelilingi Matahari.
1627, musim panas - Johannes Kepler, setelah 22 tahun bekerja, menerbitkan (untuk uangnya sendiri) tabel astronomi, yang dia beri nama "Rudolphs" untuk menghormati kaisar. Tabel ini memungkinkan untuk menghitung, untuk setiap saat, posisi planet dengan akurasi tinggi untuk periode tersebut. Permintaan untuk mereka sangat besar, karena semua tabel sebelumnya telah lama menyimpang dari pengamatan. Tabel Kepler melayani astronom dan pelaut hingga awal abad ke-19.
Selain tiga hukum Kepler, ilmuwan tersebut memiliki sejumlah penemuan penting. Dalam karya "Reduction of Copernicus Astronomy" (1618–1622) Kepler menguraikan teori dan metode untuk memprediksi gerhana matahari dan bulan. Penelitiannya di bidang optik (masalah pembiasan cahaya, pembiasan astronomi, pengembangan teori teleskop) disajikan dalam karya "Supplement to Vittelo" (1604) dan "Dioptrics" (1611)
Matematika
Kemampuan matematika yang luar biasa dari ilmuwan tersebut dimanifestasikan, khususnya, dalam derivasi rumus untuk menentukan volume dari banyak benda revolusi.
Tahun terakhir. Kematian
Tahun-tahun terakhir hidupnya, ilmuwan menghabiskan waktu dalam perjalanan, sebagian karena kekacauan politik … Perang Tiga Puluh Tahun … (pada suatu waktu ia bekerja untuk Wallenstein sebagai astrolog), sebagian sebagai hasil dari pengadilan ibunya, yang dituduh melakukan sihir. Johannes Kepler meninggal pada tanggal 15 November 1630 di Regensburg, di mana dia dimakamkan di pemakaman St. Petersburg. Peter. Sebuah prasasti dibuat di atas kuburannya: “Mensus eram coelos nune terrae metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet. " Nisan ini, yang ditulis oleh Johannes Kepler sendiri, berarti: “Sebelum aku mengukur langit, sekarang aku mengukur kegelapan di bawah tanah; pikiranku adalah anugerah dari surga - dan tubuhku, berubah menjadi bayangan, beristirahat. " Di Regensburg, pada tahun 1808, sebuah monumen didirikan untuknya.
A. Mudrova
