Kdo je odkril zakone planetnega gibanja?

"Zakoni Keplerja" - ta stavek je znan vsem, ki imajo rad astronomijo. Kdo je ta oseba? Razmerje in soodvisnost katere objektivne resničnosti je opisal? Astronom, matematik, teolog, filozof, najgloblji mož njegovega časa Johannes Kepler

Začetek potovanja

Johannes Kepler, rojen v Weil der Stadtu (Nemčija), je prišel na ta svet decembra 1571. Šibek, slabo viden otrok je premagal vse, da bi zmagal v tem življenju. Dečje študije so se začele v Leonbergu, kjer se je družina preselila. Kasneje se je preselil v visokošolsko institucijo - latinsko šolo, ki se je naučila osnov jezikov, ki jih namerava uporabiti v prihodnjih publikacijah.

V Ljubljani 1589 diplomiral iz šole v samostanu Maulbronn v mestu Adelburg. Leta 1591 je vstopil na univerzo v Tübingenu. Dukes je ustvaril učinkovit učni sistem po uvedbi luteranstva. S pomočjo donacij in štipendij za slabo vlado poskušali zagotoviti univerzitetne udeležencev, od katerih je bilo mogoče dvigniti dobro izobražene duhovnike, ki lahko brani novo vero v času divja versko polemiko.

Med svojim bivanjem v izobraževalni ustanovi Kepler je padel pod vplivom profesorja astronomije Michaela Meestlina. Zadnja skrivaj skupna stališča idej Kopernikove o heliocentrične (Sonca v centru) vesolja, čeprav so usposobljeni študenti "Ptolemej" (Zemlja v sredini). Globoko poznavanje idej poljskega znanstvenika, ki je v Keplerju vzbudilo veliko zanimanje za astronomijo. Torej je teorija Kopernika imela še enega zagovornika, ki je osebno prizadeval za razumevanje zakonov planetnega gibanja okoli Sonca.

Sončni sistem je umetniško delo

Ironično, tisti, ki je kasneje odkril zakone planetarnega gibanja, se po poklicu ni izkazal za astronoma. Celotno življenje je Kepler verjel, da je sončni sistem - umetniško delo, polno mističnih pojavov, sanjalo, da postane duhovnik. Njegovo zanimanje za teorijo Kopernika je astronomer razložil z dejstvom, da mora preučiti različna mnenja, preden se sklicuje na lastne raziskave.

Kljub temu so univerzitetni profesorji govorili o Kepleru kot študentu z odličnim umom. Leta 1591 je po magistrskem študiju nadaljeval študij na področju teologije. Ko so bili blizu zaključku, je postalo znano, da je profesor matematike umrl v luteranski šoli v Gradcu. Tubingenova univerza je priporočila, da na tem položaju nadarjeni v vseh pogledih diplomira. Torej, odpustite zakone planetnega gibanja?

V imenu Boga

22-letni Johann je brez razloga opustil svoje prvotne poklice, da bi bil duhovnik, vendar je kljub temu prevzel naloge učitelja matematike v Gradcu. Med predavanjem v svojem razredu je začetni učitelj na plošči prikazal nekaj geometrijskih slik z udeležbo koncentričnih krogov in trikotnikov. In nenadoma je bil zmeden zaradi ideje, da take številke odražajo določeno fiksno razmerje med velikostmi dveh krogov, pod pogojem, da je trikotnik enakostranski. In kakšno je razmerje velikosti na območju med obema krogoma? Miselni proces je postajal zagon.

Leto kasneje je nenavaden teolog objavil svoje prvo delo »Misterija vesolja« (1596). V njej je predstavil svoje ustvarjalne poglede na skrivnosti vesolja, ki jih podpirajo verski prepričanja.

Kdor je odkril zakone planetarnega gibanja, je to storil v imenu Boga. Razširi matematični načrt vesolja, raziskovalec je prišel do zaključka: šest planetov je zaprtih v sferah, med katerimi pet redni poliedri. Različica je seveda temeljila na "dejstvu", da je le 6 nebesnih teles. Okoli Zemljine orbite, Kepler je predstavil idealen dodekaeder in krog, ki se dotika orbine Marsa.

Popolna poliedra

Okoli Marsovega območja je znanstvenik prikazal tetraedron in kroglo, ki meji na orbito Jupitra. V ikozaederu v orbitalni sferi Zemlje je krog Venere popolnoma "mešan". S preostalimi vrstami popolnih poliedra je bilo to storjeno z ostalimi. Čudovito je, vendar so se razmerja sosednjih planetnih orbit, predstavljene v gnezdenem modelu Keplerjevih krogov, ujemale z izračuni Kopernika.

Odkrivanje zakonitosti planetarnega gibanja, se duhovnik z matematičnim umom opira predvsem na božansko navdih. Ni imel resnične podlage za argumente. Pomen razprave "Skrivnosti vesolja" je, da je bil to prvi odločilni korak k prepoznavanju heliocentrične sistem miru, ki ga je določil Kopernik.

Predpostavke z visoko natančnostjo

Septembra 1598 so protestante v Gradcu, vključno z Keplerjem, izselili iz mesta katoliški vladarji. Čeprav se je Johanu dovolil vrniti, je stanje ostalo zelo napeto. V iskanju podpore se je obrnil na Tycho Brahe - matematiko in astronom na dvorišču cesarja Rudolpha II. Znanstvenik je bil znan po svoji impresivni zbirki planetarnih opazovanj.

Vedel je za delo "Misterija vesolja". Toda, ko je leta 1600 njen avtor prišel do observatorija na mirni lokaciji izven mesta Prage, Brahe, ki se ukvarjajo z visoko natančnostjo (takrat) študij, ga je pozdravil kot avtor določenega dela, vendar ne kot njegov kolega. Nasprotovanje med njimi se je nadaljevalo do smrti danskega astrologa, ki se je zgodila čez eno leto. Ko je nasprotnik zapustil svet, je bil Kepler zaupan varovanju zakladnice svojih opazovanj. Zelo pomagali so raziskovalcu postali tisti, ki je odkril zakone gibanja planeta okoli Sonca.

Pot Marsa

Nedavne študije Brage o ustvarjanju tabele planetnega gibanja še niso končane. Vsi upi so bili postavljeni na naslednika. Imenovan je bil imperialni matematik. Kljub napetim odnosom s svojim poznim kolegom je Kepler svobodno sledil svojim interesom v astronomiji. Odločil se je nadaljevati z opazovanjem Marsa in opisati svojo vizijo o orbiti tega planeta.

Johann je bil prepričan: ko je odkril zapleteno Martian način, lahko odkrijete načine gibanja vseh drugih "Navigatorjev vesolja". V nasprotju s splošnim prepričanjem, ni samo uporabil opazovanj Brage, da bi izbral geometrijsko sliko, ki ustreza opisu. Včerajšnji teolog je usmeril prizadevanja za odkritje fizične teorije gibanja "sestre, ki živijo v brezzračnem prostoru", iz katerih se lahko sklepajo njihove orbite. Po titanskem raziskovalnem delu so se pojavili trije zakoni planetarnega gibanja.

Prvi zakon

I. Orbite planetov so elipse s soncem v eni izmed žarišč.

Zakon gibanja planetov v solarnem sistemu je ugotovil, da se planeti gibljejo vzdolž elipse. Pojavil se je po osmih letih izračuna z bazo, ki jo je pripravil Tycho Brahe, ki temelji na opazovanju planetarnega gibanja zvezda Mars. Johann je svoje delo imenoval "Nova astronomija".

Torej, po prvem Keplerovem zakonu ima katera koli elipsa dve geometrijski točki, ki se imenujejo fokusi (edinstven poudarek). Skupna razdalja od planeta do vsakega od žarišč se vedno povzame enako, ne glede na to, kje je planet na poti njenega gibanja. Pomembnost odkritja je, da domneva, da orbite niso idealni krogi (kot v geocentrični teoriji), je ljudi približal bolj natančnemu in jasnejšemu razumevanju svetovne slike.

Drugi zakon

II. Črta, ki povezuje planet soncu (vektorja) enakega območja premaga v rednih časovnih presledkih, medtem ko planet giblje okrog elipse.

To pomeni, da v vsakem časovnem intervalu, na primer, v 30 dneh planet presega isto območje, ne glede na to, kdaj boste izbrali. Hitreje se premika, ko se približuje Soncu in počasneje, ko se odstrani, vendar prihaja z vedno spreminjajočo hitrostjo, ko se premika okoli svoje orbite. Najbolj "pametno" gibanje je opaziti v perihelionu (najbližja točka na Soncu) in najbolj "sedate" gibanje v apeliji (točka, najbolj oddaljena od Sonca). Torej je obrazložil tistega, ki je odkril zakone gibanja planetov.

Tretji zakon

III. Kvadrat celotnega obdobja orbitalne revolucije (T) je sorazmeren kocki povprečne razdalje od planeta do Sonca (R).

To načelo včasih imenujemo zakon harmonije. Primerja orbitalno obdobje in polmer orbite planeta. Bistvo Keplerjevega odkritja je naslednje: razmerje kvadratov obdobij gibanja in kock povprečnih razdalj od Sonca je enako za vsak planet.

Ponovimo, zakone gibanja Planetov Keplerja so temeljili na dolgotrajnih resnih opazovanjih in matematično obdelani. Pri prikazovanju vzorcev niso pokazali kondicioniranja pojavov. Pozneje je znani odkrivalec zakona univerzalne gravitacije Newton dokazal, da je bila zagrada pokrita s fizično lastnostjo teles, ki jih privlačijo druga drugi.

Senca mojega telesa je tukaj

Kljub uspehu, Kepler vedno trpi zaradi finančnih težav, pomanjkanje časa za študij potovanja v iskanju krajev, da prenašajo svoje versko prepričanje. Večkrat je poskušal pridobiti pedagoško mesto v Tübingenu, vendar je bil zaznan kot izdajalec, protestant in je bil zavrnjen.

Johannes Kepler je umrl 15. novembra 1630 pred napadom akutne vročine. Pokopan je bil na protestantskem pokopališču. V natpisi je njegov zakonit sin zapisal: "Izmeril sem nebesa. Zdaj moram izmeriti sence Zemlje. Kljub dejstvu, da je moja duša v nebesih, leži senca mojega telesa. "

Ja, najprej v duhu srednjeveških konceptov, znanstveniki verjeli, da se planeti premikajo, ker imajo dušo, živi magijo, ne le kepe snovi. Kasneje je ugotovil, da je znanstveni pristop bolj upravičen. No, duhovnik in astronom, ki je odkril zakone planetarnega gibanja, je iskreno šel skozi pot vpogleda. A priznamo sami sebi: včasih se zdi, da je v celotnem znanstvenem vesolju toliko mistikov!