Hvem opdagede lovene om planetarisk bevægelse?

"Kepler's Laws" - denne sætning er kendt for alle, der er begejstret for astronomi. Hvem er denne person? Forholdet og indbyrdes afhængigheden af hvilken objektiv virkelighed han beskrev? Astronomen, matematikeren, teologen, filosofen, den smarteste mand af hans tid, Johannes Kepler (1571-1630) opdagede bevægelsesloven for solsystemets planeter.

begyndelsen af vejen

Johannes Kepler, der er hjemmehørende i Weil der Stadt (Tyskland), kom til denne verden i december 1571. Et svagt, fattigt synet barn har overvundet alt for at vinde i dette liv. Drengens studier begyndte i Leonberg, hvor familien flyttede. Senere flyttede han til en institution af forhøjet type - en latinskole for at lære det grundlæggende sprog, han havde til hensigt at bruge i fremtidige publikationer.

I 1589 sluttede han fra skolen ved klostret Maulbronn i byen Adelburg. I 1591 kom han ind på universitetet i Tübingen. Et effektivt uddannelsessystem blev skabt af hertugerne i kølvandet på lutherskabets indførelse. Ved hjælp af stipendier og stipendier til de fattige forsøgte myndighederne at give universiteter ansøgere, hvorfra det var muligt at opdrage veluddannede præster, der kunne forsvare en ny tro i tider med voldsomme religiøse konflikter.

Under hans ophold på uddannelsesinstitutionen faldt Kepler under påvirkning af professor i astronomi Michael Meestlin. Sidstnævnte delte i hemmelighed Copernicus synspunkter om ideen om det heliocentriske (Sol i midten) univers, selvom han lærte eleverne "ifølge Ptolemy" (jorden i midten). Et dybtgående kendskab til den polske forskers ideer vækkede Keplers store interesse for astronomi. Så havde teorien om Copernicus en anden tilhænger, der stræber efter at personligt forstå lovene om planetarisk bevægelse omkring Solen.

Solsystemet er et kunstværk

Ironisk nok betragtede den, som efterfølgende opdagede lovene om planetarisk bevægelse, sig ikke som en astronom ved kald. Gennem sit liv troede Kepler at solsystemet - et kunstværk, fuld af mystiske fænomener, drømte om at blive præst. Hans interesse for Copernicus 'teori blev forklaret af astronomen ved at han skal studere forskellige meninger før han trækker konklusioner fra sin egen forskning.

Ikke desto mindre talte universitetsprofessorer om Kepler som studerende med et glimrende sind. I 1591 fortsatte forskeren efter at have modtaget en kandidatgrad sine studier inden for teologi. Da de var tæt på færdiggørelsen, blev det kendt, at en professor i matematik døde i den lutherske skole i Graz. Tubingen University anbefalede at tage denne stilling til en talentfuld i alle henseender en kandidat. Så tilgive lovene om planeternes bevægelse?

I Guds navn

Den 22-årige Johann forlod modvilligt sit oprindelige kald til at være præst, men tog alligevel op af en matematiklærer i Graz. Under forelæsningerne i sin klasse afbildede begynderlæreren på tavlen nogle geometriske figurer med deltagelse af koncentriske cirkler og trekanter. Og pludselig blev han forvirret af ideen om, at sådanne figurer afspejler et bestemt fast forhold mellem størrelserne af to cirkler, forudsat at trekanten er ensidig. Og hvad er forholdet mellem størrelserne på området mellem de to cirkler? Tankeprocessen var ved at få fart.

Et år senere udgav en usædvanlig teolog sit første værk "Universets mysterium" (1596). I det redegjorde han for hans kreative syn på universets hemmeligheder, støttet af religiøse overbevisninger.

Den der opdagede lovene om planetarisk bevægelse gjorde det i Guds navn. Udvidelsen af universets matematiske plan kom forskeren til konklusion: seks planeter er indesluttet i kugler, hvoraf fem faste polyeder passer. Naturligvis var versionen baseret på "faktum", at der kun er 6 himmellegemer. Omkring Jordens kredsløb skitserede Kepler en ideel dodecahedron og en kugle, der rørte Mars omkreds.

Perfekt polyhedra

Omkring Mars-området skildrede forskeren en tetrahedron og en kugle ved siden af Jupiter-bane. I icosahedronen i Jordens kredsløbssfære er Venus sfære perfekt "blandet". Ved hjælp af de resterende typer af perfekte polyeder blev dette gjort med resten. Påfaldende faldt forholdet mellem de nærliggende planetariske baner i den indlejrede model af Kepler-kuglerne sammen med beregningerne af Copernicus.

Opdager loven om planetarisk bevægelse, præsten med det matematiske sind var hovedsagelig baseret på guddommelig inspiration. Han havde intet rigtigt grundlag for argumenter. Betydningen af universets hemmeligheder er, at dette var det første afgørende skridt i retning af anerkendelse af verdens heliocentriske system, som Copernicus har udtalt.

Forudsætninger mod høj nøjagtighed

I september 1598 blev protestanter i Graz, herunder Kepler, tvunget ud af byen af katolske herskere. Selv om Johann fik lov til at vende tilbage, var situationen meget spændt. På jagt efter støtte henvendte han sig til Tycho Brahe - matematik og astronom ved retten til kejser Rudolph II. Forskeren var kendt for sin imponerende samling af planetariske observationer.

Han vidste om arbejdet "Mysteriet i universet". Men da han i 1600 ankom til det stille observatorium uden for byen Prag, Braga, der var involveret i høj præcision (på det tidspunkt) forskning, hilste han velkommen som forfatter til et bestemt arbejde, men ikke som sin kollega. Konfrontationen mellem dem fortsatte indtil den danske astrologs død, som fandt sted om et år. Efter at modstanderen forlod verden, var Kepler betroet til at bevogte statskassen for sine observationer. De hjalp meget forskeren til at blive den, der opdagede lovene om planetarisk bevægelse omkring Solen.

Stien af Mars

Nylige undersøgelser af Braga om oprettelsen af et bord med planetarisk bevægelse er ikke blevet gennemført. Alle forhåbninger blev sat på efterfølgeren. Han blev udnævnt til en kejserlig matematiker. Trods anspændte forbindelser med sin afdøde kollega var Kepler fri til at forfølge sine egne interesser i astronomi. Han besluttede at fortsætte sine observationer af Mars og beskrive sin egen vision om kredsløbets omløb.

Johann var sikker på at have opdaget den vanskelige martianske måde, man kan afsløre bevægelsesmåden for alle de andre universets vandrere. I modsætning til popular tro, brugte han ikke bare Bragas observationer til at vælge en geometrisk figur, der svarer til beskrivelsen. Gårsdagens teolog sendte indsats til opdagelsen af den fysiske teori om bevægelsen af "søstre, som bor i et luftløst rum", hvorfra deres baner kan udledes. Efter det titaniske forskningsarbejde fremkom der tre love om planetarisk bevægelse.

Den første lov

I. Planeternes baner er ellipser med solen i et af foci.

Planens bevægelseslov i solsystemet har fastslået, at planeterne bevæger sig i en ellipse. Han optrådte efter otte års beregninger ved hjælp af en database udarbejdet af Tycho Brahe baseret på observationer af Star of Mars planetariske bevægelse. Johann kaldte sit værk "New Astronomy".

Så ifølge Keplers første lov har enhver ellipse to geometriske punkter kaldet foci (singular focus). Den totale afstand fra planeten til hver af foci er altid tilføjet sammen det samme, uanset hvor planeten er i vejen for dens bevægelse. Betydningen af opdagelsen er, at antagelsen om, at kredsløb ikke er ideelle kredse (som i geocentrisk teori) har bragt folk tættere på en mere præcis og klarere forståelse af verdensbilledet.

Den anden lov

II. Linjen, der forbinder planeten med Solen (radiusvektor) overvinder lige områder med lige store tidspunkter, mens planeten bevæger sig rundt om ellipsen.

Det vil sige, i hvert tidsinterval, for eksempel på 30 dage, overvåger planeten det samme område uanset hvilken periode du vælger. Den bevæger sig hurtigere, når den nærmer solen og langsommere, når den fjernes, men den kommer med en stadigt skiftende hastighed, når den bevæger sig rundt om sin kredsløb. Den "smarteste" bevægelse observeres ved perihelion (nærmeste punkt til solen) og den mest "beroligende" bevægelse i aphelion (punktet længst fra solen). Så redegjorde han for den, der opdagede lovene i planeternes bevægelse.

Den tredje lov

III. Kvadratet af den samlede periodiske omdrejningsrevolution (T) er proportional med kuben af den gennemsnitlige afstand fra planeten til Solen (R).

Dette princip kaldes undertiden lovens harmoni. Han sammenligner orbitalperioden og planetens kredsløbs radius. Essensen af Keplers opdagelse ligger i følgende: Forholdet mellem kvadraterne af bevægelsesperioder og terninger af gennemsnitlige afstande fra Solen er den samme for hver planet.

Igen var Keplers planeter baseret på langvarige seriøse observationer og matematisk behandlet. Viser regelmæssigheder, de afslørede ikke konditionering af fænomener. Senere viste den berømte opdagelse af loven om universel gravitation Newton at gåden var dækket af fysiske egenskaber hos organer tiltrukket af hinanden.

Skyggen af min krop er her

På trods af hans succes lider Kepler konstant af økonomiske problemer, manglende tid til forskning, rejser på jagt efter steder, hvor han tolererede hans religiøse overbevisning. Flere gange forsøgte han at få en underviser i Tübingen, men blev opfattet som en forræder, en protestant og blev afvist.

Johannes Kepler døde den 15. november 1630 fra et angreb af akut feber. Han blev begravet i den protestantiske kirkegård. I billedteksten skrev sin lovlige søn: "Jeg brugte himlen til at måle. Nu må jeg måle jordens skygger. På trods af at min sjæl er i himlen, ligger min legems skygge her. "

Ja, først i ånden af middelalderlige begreber troede forskeren, at planeterne bevæger sig, fordi de har sjæle, det er levende magi og ikke bare klumper af materie. Senere indså han, at den videnskabelige tilgang er mere berettiget. Nå, præsten og astronomen, der opdagede lovene om planetarisk bevægelse, gik ærligt igennem vejen for indsigt. Men vi indrømmer os selv: undertiden ser det ud til, at der er så mange mystikere i hele det videnskabelige univers!