Энциклопедия Кольера - кеплер иоганн

(Kepler, Johann)

(1571-1630), немецкий астроном, чья деятельность, протекавшая между эпохами Коперника и Ньютона, символизирует начало современного естествознания. Кеплер родился 27 декабря 1571 в Вейле вольном городе Священной Римской империи, позднее вошедшем в княжество Вюртемберг. Окончив церковную школу в Альдерберге, он в 1586 поступил в высшее духовное училище при Маульборнском монастыре.

В 1589 был принят в Тюбингенский университет, где в течение трех лет изучал теологию, математику и философию. Астрономию в университете читал М.Местлин, который стал давать Кеплеру частные уроки и познакомил его с теорией Коперника. В 1591 Кеплер защитил магистерскую диссертацию, в 1593 блестяще окончил университет и был рекомендован на должность профессора математики в гимназии Граца (Верхняя Штирия).

Здесь он с 1594 читал лекции по астрономии. В 1596 вышло в свет его первое сочинение Тайна Вселенной (Prodromus dissertationum mathematicarum continens mysterium cosmographicum, 1596), в котором Кеплер попытался найти соотношения между элементами планетных орбит, обнаружив себя сторонником гелиоцентрической системы Коперника. Это сочинение привлекло внимание Тихо Браге, который пригласил Кеплера в качестве помощника для обработки результатов наблюдений за планетами. Сотрудничество двух ведущих астрономов своего времени великого наблюдателя и блестящего теоретика продолжалось всего 22 месяца, вплоть до смерти Тихо Браге 24 октября 1601. Вскоре император Рудольф II назначил Кеплера на должность придворного математика. Формально Кеплер занимал этот пост до конца жизни.

Следующее десятилетие (1602-1612) стало вершиной научного творчества Кеплера. Еще при жизни Тихо Браге он предпринимал попытки математического описания закономерностей движения планеты Марс, используя результаты наблюдений великого астронома, в рамках существовавших тогда теорий (Птолемея, Тихо Браге, Коперника). В результате упорного девятилетнего труда Кеплер пришел к эмпирическим законам движения планет, ныне носящим его имя.

Первые два из этих законов, утверждающих, что 1) планеты обращаются вокруг Солнца по эллипсам, в фокусе которых располагается светило, и что 2) радиус-вектор каждой планеты заметает равные площади за равные промежутки времени, были опубликованы в книге Новая астрономия (Astronomia Nova, 1609). Великолепная книга Кеплера стала в один ряд с De Revolutionibus Коперника и Principia Ньютона.

Сама идея гелиоцентрической системы мира была предложена еще в античные времена Аристархом, считавшим, что все планеты движутся с постоянной скоростью по круговым орбитам вокруг Солнца. Однако вследствие эллиптичности реальных орбит она противоречила наблюдениям, что вынудило Птолемея разработать сложную геометрическую систему эксцентрических окружностей и эпициклов, бессмысленную с физической точки зрения.

Спустя 14 столетий Коперник попытался включить некоторые геометрические идеи Птолемея (эксцентрические окружности) в систему Аристарха, считая, что движения планет должны быть равномерными и круговыми. И только Кеплер понял, что орбиты имеют форму эллипса и планеты движутся по ним с угловой скоростью, обратно пропорциональной квадрату расстояния от Солнца.

Эти законы в пределах точности наблюдений полностью согласовывались с данными Тихо Браге, а обнаруженные позже небольшие расхождения были объяснены в рамках ньютоновой механики. Многие десятилетия законы Кеплера не вызывали особого интереса в научном мире; их важность была полностью оценена лишь во времена Ньютона. Между прочим, Кеплер догадывался, что эллиптическое движение порождается силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния, но не мог доказать этого исчисление бесконечно малых еще не было создано.

Чтобы это открытие свершилось, должны были родиться Ньютон и математический анализ. Публикация Новой астрономии и почти одновременное изобретение телескопа ознаменовали наступление новой эры. Эти события стали поворотной точкой в жизни и научной карьере Кеплера. После смерти Рудольфа II положение ученого при дворе в Праге становилось все более неопределенным, а выплата жалованья задерживалась.

Поэтому он обратился к новому императору за разрешением временно занять пост математика провинции Верхняя Австрия в Линце, где фактически и провел следующие 15 лет. Основным научным достижением Кеплера в этот период стало открытие третьего закона движения планет: квадраты периодов обращения планет соотносятся как кубы больших полуосей их эллиптических орбит. Этот закон был сформулирован в сочинении Гармония мира (De Harmonice Mundi, 1619). Следующие 9 лет Кеплер трудился над составлением таблиц положения планет, основанных на новых законах их движения. Разразившаяся в 1618 Тридцатилетняя война между католиками и протестантами и религиозные преследования вынудили Кеплера в 1626 бежать в Ульм. Не имея средств к существованию, он в 1628 поступил астрологом на службу к имперскому полководцу Валленштайну. Последней крупной работой Кеплера стали задуманные еще Тихо Браге планетные таблицы, опубликованные в Ульме в 1629 под названием Рудольфовы таблицы (Tabulae Rudolphianae) в память о первом покровителе.

Они позволяли предвычислять положения планет с гораздо более высокой точностью, чем все существовавшие ранее таблицы. Осенью 1630 Кеплер отправился в Регенсбург, где заседал сейм, в надежде добиться постановления об уплате ему постоянного жалованья. Умер Кеплер в Регенсбурге 15 ноября 1630.

ЛИТЕРАТУРА

Белый Ю.А. Иоганн Кеплер.

М., 1971 .