15 мая 1618 года немецкий астроном Йоганн Кеплер окончательно сформулировал свой третий закон движения планет: отношение куба среднего расстояния планеты от Солнца к квадрату периода её обращения вокруг Солнца является постоянной величиной. Открытые Кеплером законы позволили объяснить эллиптичность орбит планет и вычислить скорость их движения вокруг Солнца.
Йоганн Кеплер родился в 1571 году в городке Вайль-дер-Штадт (недалеко от Штутгарта) в семье военного. После окончания школы при монастыре, благодаря городской стипендии, Иоганн поступил в университет в Тюбингене — сначала на факультет искусств, а затем на теологический. Планируя стать священником, Кеплер тем не менее проявил выдающиеся способности в математике, благодаря которым его пригласили читать лекции в университет города Грац. Там он проработал шесть лет и опубликовал свою первую книгу по астрономии — «Тайна мира», в которой пытался найти математическую гармонию Вселенной.
Получив одобрение своей гелиоцентрической теории устройства Вселенной от Галилео Галилея и Тихо Браге, в 1600 году Кеплер принял предложение последнего — одного из самых авторитетных астрономов того времени — переехать в Прагу, где Браге работал придворным астрономом и астрологом императора Рудольфа II. Это стало началом самого плодотворного периода в жизни Кеплера.
Будучи выдающимся наблюдателем, Тихо Браге в течение многих лет систематически и с высокой точностью вел наблюдения за планетами Солнечной системы и сотнями звёзд. Ознакомившись с этими данными, Кеплер пришёл к выводу, что орбита Марса представляет собой не круг, как утверждала теория Коперника, а эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Это положение сегодня известно как первый закон Кеплера. Дальнейший анализ привёл Кеплера к формулировке второго закона: радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, за равные промежутки времени описывает равные площади. Это позволило утверждать, что по мере удаления от Солнца планеты замедляют своё движение.
Свои выводы Кеплер опубликовал в 1609 году в книге «Новая астрономия», которая вызвала как положительные отклики, так и категорические возражения. Тем временем, после поражения Рудольфа II в междоусобной войне, при дворе которого Кеплер после смерти Браге работал астрологом, он был вынужден в 1612 году переехать в город Линц, где провёл следующие 14 лет.
Продолжая свои астрономические расчёты, 8 марта 1618 года Кеплер сформулировал свой третий закон, который позволил вычислять скорость движения планет и периоды их обращения вокруг Солнца. Поскольку в своих расчётах он не опирался на математические теории, а пытался эмпирически выявить закономерности, исходя из убеждения в математической гармонии мира, на окончательную проверку своей гипотезы он потратил ещё два месяца и лишь 15 мая 1618 года объявил о своём новом открытии, которое впоследствии вошло в книгу «Гармония мира».
Особенностью этой новой книги Кеплера стало то, что он впервые применил свои законы не только к планетам, но и к спутникам Юпитера, открытым Галилеем в 1610 году. Летом 1627 года, уже работая в Ульме, Кеплер на собственные средства опубликовал астрономические таблицы, над которыми трудился 22 года. Они оказались настолько точными, что использовались астрономами и моряками вплоть до начала XIX века. Через три года, в возрасте 58 лет, Кеплер сильно простудился в дороге и вскоре скончался — 15 ноября 1630 года. После себя он оставил многочисленные рукописи, которые впоследствии были изданы в 22 томах.
Помимо астрономии, Кеплер оставил заметный след в математике, оптике и физике. Он первым ввёл понятия «среднее арифметическое», «бесконечно удалённая точка», «фокус конического сечения», составил одну из первых таблиц логарифмов, внёс вклад в развитие интегрального исчисления, ввёл в физику термин «инерция», описал преломление и рефракцию света, разработал теорию линз, объяснив причины близорукости и дальнозоркости, и первым сконструировал телескопическую подзорную трубу — телескоп Кеплера.
Личная жизнь Иоганна Кеплера сложилась неудачно: он был дважды женат (первая жена страдала эпилепсией), потерял троих из семи детей, жил в крайней бедности и после смерти оставил наследникам 22 флорина наличными и 29 тысяч в виде невыплаченной заработной платы. В 1645 году кладбище в Регенсбурге, где был похоронен Кеплер, было полностью уничтожено.
В честь Кеплера, которого Альберт Эйнштейн называл «несравненным человеком», названы университет в Линце, обсерватория в Граце, орбитальный телескоп NASA, звезда, астероид, кратеры на Луне и Марсе, а также европейский космический корабль. Ежегодно Немецкая евангелическая церковь поминает Кеплера в день его смерти — 15 ноября.
Поделиться ссылкой:
Больше на Granite of science
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
