Cine a descoperit legile mișcării planetare?

"Legile lui Kepler" - această expresie este cunoscută tuturor celor care iubesc astronomia. Cine este această persoană? Relația și interdependența a ceea ce a descris realitatea obiectivă? Un astronom, un matematician, un teolog, un filozof, cel mai inteligent om al timpului său Johannes Kepler

Începutul călătoriei

Johannes Kepler, originar din Weil der Stadt (Germania), a venit în această lume în decembrie 1571. Un copil slab, cu sărăcie, a depășit totul pentru a câștiga în această viață. Studiile băiatului au început în Leonberg, unde familia sa mutat. Mai târziu, el sa mutat într-o instituție de tip elevat - o școală latină pentru a învăța elementele de bază ale limbii pe care intenționa să o folosească în publicațiile viitoare.

În 1589 a absolvit școala din mănăstirea Maulbronn din orașul Adelburg. În 1591 a intrat la Universitatea din Tübingen. Un sistem educațional eficace a fost creat de duceni în urma introducerii luteranismului. Cu ajutorul granturilor și burselor pentru cei săraci, autoritățile au încercat să ofere universități solicitanților, din care să poată fi educați clerici bine educați, capabili să apere o nouă credință în vremuri de dispută a disputelor religioase.

În timpul șederii sale la instituția de învățământ, Kepler a căzut sub influența profesorului de astronomie Michael Meestlin. Acesta din urmă a împărtășit în mod secret punctul de vedere al lui Copernicus asupra ideii universului heliocentric (Soare în centru), deși el a învățat pe studenți "în conformitate cu Ptolemeu" (Pământul din centru). Cunoașterea profundă a ideilor omului de știință polonez a stârnit în interesul lui Kepler un mare interes în astronomie. Deci, teoria lui Copernic a avut un alt susținător care a căutat personal să înțeleagă legile mișcării planetare în jurul Soarelui.

Sistemul solar este o operă de artă

În mod ironic, cel care a descoperit ulterior legile mișcării planetare nu sa considerat un astronom prin vocație. De-a lungul vieții sale, Kepler credea că sistemul solar - o operă de artă plină de fenomene mistică, a visat să devină preot. Interesul său față de teoria lui Copernic a fost explicat de astronom prin faptul că trebuie să studieze opinii diferite înainte de a trage concluzii din propria sa cercetare.

Cu toate acestea, profesorii universitari au vorbit despre Kepler ca un student cu o minte excelenta. În 1591, după ce a obținut o diplomă de masterat, omul de știință și-a continuat studiile în domeniul teologiei. Când au fost aproape de finalizare, a devenit cunoscut faptul că un profesor de matematică a murit în școala luterană din Graz. Universitatea Tubingen a recomandat ca această poziție să fie absolventă talentată în toate privințele. Deci, iartă legile mișcării planetare?

În numele lui Dumnezeu

Johann, în vârstă de 22 de ani, și-a abandonat cu răbdare vocația inițială de a fi preot, dar totuși a preluat îndatoririle unui profesor de matematică din Graz. În timp ce predau în clasa sa, profesorul de început arăta pe tablă niște figuri geometrice cu participarea cercurilor concentrice și a triunghiurilor. Și dintr-o dată a fost nedumerit de ideea că astfel de cifre reflectă un anumit raport fix între dimensiunile a două cercuri, cu condiția ca triunghiul să fie echilateral. Care este raportul dintre dimensiunile din zona dintre cele două cercuri? Procesul de gândire dobândea un impuls.

Un an mai târziu, un teolog neobișnuit a publicat prima sa lucrare "Misterul Universului" (1596). În el, el și-a prezentat concepțiile sale creative despre secretele universului, susținute de convingeri religioase.

Cel care a descoperit legile mișcării planetare a făcut-o în numele lui Dumnezeu. Extinderea planului matematic al universului, cercetătorul a ajuns la concluzia că șase planete sunt închise în sfere între care cinci regulate polyhedra. Desigur, versiunea sa bazat pe "faptul" că există doar 6 corpuri cerești. În jurul orbitei Pământului, Kepler a subliniat un dodecaedru ideal și o sferă care atinge orbita planetei Marte.

Perfectă polyhedra

În jurul zonei lui Marte, omul de știință a reprezentat un tetraedru și o sferă adiacentă orbitei lui Jupiter. În icosaedronul din sfera orbitală a pământului sfera lui Venus sa "amestecat" perfect. Folosind celelalte tipuri de polyhedra perfecte, acest lucru sa făcut cu restul. Este uimitor, dar rapoartele orbitelor planetare învecinate prezentate în modelul imbricat al sferelor lui Kepler au coincis cu calculele lui Copernic.

Descoperind legile mișcării planetare, preotul cu mintea matematică sa bazat în primul rând pe inspirația divină. Nu avea nici o bază reală de argumente. Semnificația tratatului "Secretele Universului" este că acesta a fost primul pas decisiv spre recunoașterea condițiilor heliocentrice sistem de pace, stabilit de Copernic.

Ipoteze față de înaltă precizie

În septembrie 1598, protestanții din Graz, inclusiv Kepler, au fost forțați să iasă din oraș de conducătorii catolici. Deși lui Johann i sa permis să se întoarcă, situația a rămas foarte tensionată. În căutarea sprijinului, sa adresat lui Tycho Brahe - matematician și astronom în curtea împăratului Rudolf al II-lea. Omul de știință era cunoscut pentru colecția impresionantă de observații planetare.

Știa despre lucrarea "Misterul Universului". Dar când, în 1600 creatorul său a venit la observatorul Situat liniștit în afara orașului Praga, Brahe, implicat în înaltă precizie (la timp) studiile, ea îl întîmpină ca autor al unui anumit lucru, dar nu la fel de colegul său. Confruntarea dintre ei a continuat până la moartea unui astrolog danez, care a avut loc într-un an. După ce adversarul a părăsit lumea, lui Kepler i sa încredințat păstrarea trezoreriei observațiilor sale. Ei au ajutat foarte mult cercetătorul să devină cel care a descoperit legile mișcării planetare în jurul Soarelui.

Calea lui Marte

Studii recente efectuate de Braga asupra creării unei mese de mișcare planetară nu au fost finalizate. Toate speranțele au fost plasate pe succesor. A fost numit matematician imperial. În ciuda relațiilor tensionate cu colegul său târziu, Kepler era liber să-și urmărească propriile interese în astronomie. El a decis să-și continue observațiile despre Marte și să-și descrie propria viziune asupra orbitei planetei.

Johann era sigur: după ce a descoperit calea complexă marțiană, se pot dezvălui căile mișcării tuturor celorlalți "Wanderers ai Universului". Contrar credinței populare, el nu a folosit doar observațiile lui Braga pentru a selecta o figură geometrică care corespunde descrierii. Teologul de ieri a îndreptat eforturile spre descoperirea teoriei fizice a mișcării "surorilor care trăiesc într-un spațiu fără aer", din care pot fi deduse orbitele lor. După lucrarea de cercetare titanică, au apărut trei legi ale mișcării planetare.

Prima lege

I. Orbitele planetelor sunt elipse cu soarele într-una din focare.

Legea mișcării planetelor din sistemul solar a stabilit că planetele se mișcă de-a lungul unei elipse. A apărut după opt ani de calcule folosind o bază compilată de Tycho Brahe pe baza observațiilor despre mișcarea planetară a stelei lui Marte. Johann a numit lucrarea sa "Noua Astronomie".

Deci, conform primei legi Kepler, orice elipsă are două puncte geometrice, numite focuri (focus singular). Distanța totală de la planetă la fiecare focare este întotdeauna însumată în mod egal, indiferent de locul în care planeta se află pe calea mișcării sale. Importanța descoperirii este că presupunerea că orbitele nu sunt cercuri ideale (ca în teoria geocentrică) a adus oamenii mai aproape de o înțelegere mai exactă și mai clară a imaginii lumii.

A doua lege

II. Linia care leagă planeta de Soare (vectorul de poziție) de arie egală depaseste, la intervale regulate, în timp ce atunci când planeta se mișcă în jurul elipsei.

Adică, în orice interval de timp, de exemplu, în 30 de zile, planeta depășește aceeași zonă, indiferent de perioada pe care o alegeți. Se mișcă mai repede când se apropie de Soare și mai lent când este scos, dar vine cu o viteză mereu în schimbare când se mișcă în jurul orbitei. Cea mai inteligentă mișcare este observată în perihelion (cel mai apropiat punct al Soarelui) și mișcarea cea mai "sedată" a aphelionului (punctul cel mai îndepărtat de Soare). A motivat pe cel care a descoperit legile mișcării planetelor.

A treia lege

III. Pătratul perioadei totale de revoluție orbitală (T) este proporțional cu cubul distanței medii de la planetă la Soare (R).

Acest principiu este uneori numit legea armoniei. El compară perioada orbitală a timpului și raza orbitei planetelor. Esența descoperirii lui Kepler constă în următoarele: raportul dintre pătratele perioadelor de mișcare și cuburi de distanțe medii față de Soare este același pentru fiecare planetă.

Să repetăm ​​legile mișcării planetele lui Kepler s-au bazat pe observații serioase pe termen lung și au fost procesate matematic. În prezentarea modelelor, nu au dezvăluit condiționarea fenomenelor. Mai târziu, faimosul descoperitor al legii gravității universale Newton a dovedit că ghicitul era acoperit de proprietatea fizică a corpurilor atrase unul de celălalt.

Umbra corpului meu este aici

În ciuda succesului său, Kepler a suferit constant probleme financiare, lipsă de timp pentru cercetare, călătorii în căutarea unor locuri unde el și-a tolerat credințele religioase. De câteva ori a încercat să obțină un post didactic în Tübingen, dar a fost perceput ca un trădător, un protestant și a fost refuzat.

Johannes Kepler a murit pe 15 noiembrie 1630 de la un atac de febră acută. A fost îngropat în cimitirul protestant. În epitaf, fiul său legal a scris: "Am folosit măsura cerului. Acum trebuie să măsoară umbrele Pământului. În ciuda faptului că sufletul meu este în cer, umbra corpului meu stă aici. "

Da, inițial în spiritul conceptelor medievale, omul de știință credea că planetele se mișcă deoarece au suflete, aceasta este viu magie, și nu doar bucăți de materie. Mai târziu, el și-a dat seama că abordarea științifică este mai justificată. Ei bine, preotul și astronomul, care au descoperit legile mișcării planetare, au trecut sincer prin calea înțelegerii. Dar permiteți-ne să ne recunoaștem: uneori se pare că există atât de mulți mistici în întregul univers științific!