나는 수많은 대중의 thoughtless approval보다 한 명의 지능 있는 사람의 가장 날카로운 비판을 훨씬 더 선호한다.
Johannes Kepler는 독일의 천문학자, 수학자, 점성술사였다. 그는 17세기 과학혁명의 핵심 인물이며, 행성운동 법칙과 《Astronomia nova》, 《Harmonices Mundi》, 《Epitome Astronomiae Copernicanae》 저서로 가장 잘 알려져 있다. 이 저작들은 또한 Newton의 만유인력 이론의 기초 중 하나를 제공했다.
Kepler는 Graz의 신학교에서 수학 교사였으며, 그곳에서 Prince Hans Ulrich von Eggenberg의 동료가 되었다. 나중에 그는 Prague에서 천문학자 Tycho Brahe의 조수가 되었고, 결국 Emperor Rudolf II와 그의 두 후계자 Matthias와 Ferdinand II의 황제 수학자가 되었다. 그는 또한 Linz에서 수학을 가르쳤으며, General Wallenstein의 자문역이었다. 또한 광학 분야에서 기초적인 작업을 수행했으며, 굴절망원경 또는 Keplerian 망원경의 개선된 버전을 발명했으며, 그의 동시대인 Galileo Galilei의 망원경 발견에서 언급되었다. 그는 Rome의 Accademia dei Lincei의 통신원 회원이었다.
Kepler는 천문학과 점성술 사이에 명확한 구분이 없었던 시대에 살았지만, 자유학예의 한 분야인 천문학과 자연철학의 한 분야인 물리학 사이에는 강한 구분이 있었다. Kepler는 또한 종교적 논증과 추론을 그의 작업에 통합했으며, 신이 자연 이성의 빛을 통해 접근 가능한 이해 가능한 계획에 따라 세계를 창조했다는 종교적 신념과 믿음으로 동기부여되었다. Kepler는 그의 새로운 천문학을 "천체물리학", "Aristotle의 《형이상학》으로의 여행", "Aristotle의 《천체론》에 대한 보충"으로 묘사했으며, 천문학을 보편적 수학물리학의 일부로 다룸으로써 고대 물리우주론의 전통을 변환했다.
초기 년
Kepler는 1571년 12월 27일 Evangelist St John의 축일에 현재 German state인 Baden-Württemberg의 Stuttgart Region의 일부인 Free Imperial City of Weil der Stadt에서 태어났으며, Stuttgart 중심으로부터 30 km 서쪽에 위치했다. 그의 할아버지 Sebald Kepler는 이 도시의 Lord Mayor였었다. Johannes가 태어날 당시 그는 두 명의 형제와 한 명의 자매가 있었고 Kepler 가문의 재운은 쇠퇴하고 있었다. 그의 아버지 Heinrich Kepler는 용병으로 불안정한 생계를 벌었으며, Johannes가 다섯 살 때 가족을 떠났다. 그는 Netherlands의 Eighty Years' War에서 사망했을 것으로 여겨진다. 그의 어머니 Katharina Guldenmann은 여관주인의 딸이었으며 치료사이자 약초 전문가였다. 조산으로 태어난 Johannes는 어린 시절 약하고 병약했다고 주장했다. 그럼에도 불구하고 그는 그의 할아버지의 여관에 들어온 여행자들을 그의 경이로운 수학적 능력으로 자주 감동시켰다.
그는 어린 나이에 천문학에 소개되었고 그의 전 생애에 걸쳐 지속될 강한 열정을 발전시켰다. 6세에 그는 1577년의 Great Comet를 관찰했으며, 자신이 "어머니에 의해 그것을 보기 위해 높은 장소로 이끌려 갔다"고 썼다. 1580년, 9세에 그는 또 다른 천문 현상인 월식을 관찰했으며, 자신이 그것을 보기 위해 "야외로 부름받은" 것을 기억했으며 달이 "꽤 붉게 보였다"고 기록했다. 그러나 어린 시절의 천연두로 인해 그는 약한 시력과 불구인 손으로 남아 천문학의 관측적 측면의 능력을 제한했다.
1589년 문법학교, 라틴어 학교, Maulbronn의 신학교를 거친 후 Kepler는 Tübingen 대학의 Tübinger Stift에 입학했다. 그곳에서 그는 Vitus Müller 아래에서 철학을 공부했고 Wittenberg에서 Philipp Melanchthon의 학생이었던 Jacob Heerbrand 아래에서 신학을 공부했으며, 1590년 Tübingen의 Chancellor가 될 때까지 Michael Maestlin을 가르치기도 했다. 그는 뛰어난 수학자임을 증명했으며 fellow 학생들을 위해 운세를 짓는 숙련된 점성술사로서의 평판을 얻었다. 1583년부터 1631년까지 Tübingen의 수학 교수였던 Michael Maestlin의 지도 아래 그는 Ptolemaic 체계와 행성운동의 Copernican 체계 모두를 배웠다. 그는 그 시간에 Copernican이 되었다. 학생 논쟁에서 그는 이론적 관점과 신학적 관점 모두에서 헬리오센트리즘을 옹호했으며, 태양이 우주에서 동력의 주요 원천이라고 주장했다. 목사가 되고 싶었던 그의 욕망에도 불구하고 학업 말기 근처에서 Kepler는 Graz의 Protestant 학교에서 수학 및 천문학 교사의 위치로 추천되었다. 그는 1594년 4월, 23세의 나이에 이 직책을 수락했다.
Graz 1594–1600
Mysterium Cosmographicum
Kepler의 첫 번째 주요 천문 저작인 Mysterium Cosmographicum (The Cosmographic Mystery, 1596)는 Copernican 체계의 첫 번째 발표된 옹호였다. Kepler는 1595년 7월 19일 Graz에서 가르치던 중 깨달음을 얻었다고 주장했으며, 황도에서 Saturn과 Jupiter의 주기적 회합을 시연했다: 그는 정다각형이 정의된 비율에서 내접원과 외접원을 한정한다는 것을 깨달았으며, 이것이 우주의 기하학적 기초일 수 있다고 추론했다. 체계에 추가된 추가 행성들을 가진 알려진 천문 관찰을 맞추는 다각형의 고유한 배치를 찾는 데 실패한 후 Kepler는 3차원 다면체를 실험하기 시작했다. 그는 다섯 개의 Platonic 입체 각각을 구형 궤도로 내접하고 외접할 수 있다는 것을 발견했다; 이 입체들을 중첩하여 각각 구로 감싸고 서로 내부에 배치하면 여섯 개의 층을 생성했으며, 이는 여섯 개의 알려진 행성—Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn에 해당했다. 입체들을 선택적으로 정렬하여—octahedron, icosahedron, dodecahedron, tetrahedron, cube—Kepler는 구들이 각 행성의 궤도 크기에 해당하는 간격에 배치될 수 있음을 발견했으며, 행성들이 태양 주위를 도는 것으로 가정했다. Kepler는 또한 각 행성의 궤도 크기를 그 궤도 주기의 길이와 관련시키는 공식을 발견했다: 내부에서 외부 행성으로, 궤도 주기의 증가 비율은 궤도 반지름의 차이의 두 배이다. 그러나 Kepler는 나중에 이 공식을 거부했다. 충분히 정확하지 않았기 때문이다.
그가 제목으로 표시한 대로 Kepler는 우주에 대한 신의 기하학적 계획을 드러냈다고 생각했다. Copernican 체계에 대한 Kepler의 열정의 대부분은 물리적 세계와 영적 세계 사이의 연결에 대한 신학적 신념에서 비롯되었다; 우주 자체는 신의 이미지였으며, 태양은 아버지에 해당하고, 항성 구는 아들에 해당하며, 그 사이의 개재 공간은 성령에 해당했다. 그의 첫 번째 Mysterium 원고는 지심설을 지지하는 것으로 보이는 성서 구절과 헬리오센트리즘을 조화시키는 광범위한 장을 포함했다.
그의 멘토 Michael Maestlin의 지지를 받아 Kepler는 Tübingen 대학 상원으로부터 그의 원고를 출판할 허가를 받았으며, 성서 주석을 제거하고 더 간단하고 이해하기 쉬운 Copernican 체계에 대한 설명과 Kepler의 새로운 아이디어를 추가한다는 조건이었다. Mysterium은 1596년 말에 출판되었으며, Kepler는 1597년 초에 그의 사본을 받았고 저명한 천문학자와 후원자들에게 보내기 시작했다; 널리 읽혀지지는 않았지만 그것은 Kepler의 평판을 매우 숙련된 천문학자로 확립했다. 강력한 후원자뿐만 아니라 Graz에서 그의 위치를 통제한 사람들에게 보낸 과장된 헌사는 또한 후원 체계로의 중요한 관문을 제공했다.
세부 사항들이 그의 이후 작업의 빛에서 수정되었지만 Kepler는 Mysterium Cosmographicum의 Platonist 다면체-구체 우주론을 결코 포기하지 않았다. 그의 후속 주요 천문 저작들은 어느 정도 그것의 추가 개발일 뿐이었으며, 그 안에 행성 궤도의 편심도를 계산하여 구의 더 정밀한 내부 및 외부 치수를 찾는 것과 관련이 있었다. 1621년 Kepler는 Mysterium의 확장된 두 번째 판을 출판했으며, 첫 번째판보다 길이가 절반이었으며, 처음 출판된 이후 25년 동안 그가 달성한 수정 및 개선 사항을 각주에 상세히 기록했다.
Mysterium의 영향 측면에서, 이것은 Nicolaus Copernicus가 그의 《De revolutionibus orbium coelestium》에서 제안한 이론을 현대화하는 데 있어 중요한 첫 단계로 볼 수 있다. Copernicus가 이 책에서 지심설 체계를 진전시키려고 했지만, 행성의 궤도 속도 변화를 설명하기 위해 Ptolemaic 장치 즉, epicycles과 eccentric circles에 의존했으며, 또한 "계산을 돕기 위해 그리고 Ptolemy와 너무 많이 다르게 함으로써 독자를 혼동시키지 않기 위해" 태양의 중심이 아닌 지구 궤도의 중심을 기준점으로 계속 사용했다. 현대 천문학은 주요 논제의 결함에도 불구하고 Mysterium Cosmographicum에 많은 빚을 지고 있으며, "그것이 여전히 그것에 매달려 있는 Ptolemaic 이론의 잔존물로부터 Copernican 체계를 정화하는 첫 번째 단계를 나타내기 때문이다."
Barbara Müller와의 결혼
1595년 12월 Kepler는 두 번 미망인이며 어린 딸 Regina Lorenz를 둔 23세의 Barbara Müller에게 소개되었으며 그녀를 구애하기 시작했다. Müller는 그녀의 고인이 된 남편들의 부동산 상속인이었으며 또한 성공한 방앗간 주인의 딸이었다. 그녀의 아버지 Jobst는 초기에 결혼에 반대했다. Kepler가 그의 할아버지의 귀족을 상속했음에도 불구하고 Kepler의 빈곤으로 인해 그는 수용할 수 없는 상대였다. Jobst는 Kepler이 Mysterium 작업을 완료한 후 양보했지만, Kepler이 출판의 세부 사항을 처리하기 위해 떠나 있는 동안 약혼이 거의 깨질 뻔했다. 그러나 Protestant 관리들—경기를 마련하는 데 도움을 주었던—은 Müllers에게 그들의 협약을 지키도록 압박했다. Barbara와 Johannes는 1597년 4월 27일에 결혼했다.
결혼 초기 몇 년 동안 Keplers는 두 명의 자녀 Heinrich와 Susanna를 가졌으며 둘 다 유아기에 사망했다. 1602년에 그들은 딸 Susanna를 가졌으며; 1604년에 아들 Friedrich를; 1607년에는 또 다른 아들 Ludwig를 가졌다.
기타 연구
Mysterium의 출판 이후 그리고 Graz 학교 감시원들의 축복으로 Kepler는 그의 작업을 확대하고 정교하게 하기 위한 야심 찬 프로그램을 시작했다. 그는 네 개의 추가 책을 계획했다: 우주의 정상 측면 태양과 고정별에 대한 것; 행성과 그들의 운동에 대한 것; 행성의 물리적 성질과 특히 지구에 초점을 맞춘 지리적 특징의 형성에 대한 것; 그리고 하늘의 지구에 대한 영향, 대기 광학, 기상학, 그리고 점성술을 포함하는 것.
그는 또한 그가 Mysterium을 보낸 많은 천문학자들의 의견을 구했으며, 그 중에는 Reimarus Ursus Nicolaus Reimers Bär—Rudolf II의 황제 수학자이자 Tycho Brahe의 쓸쓸한 라이벌이었다. Ursus는 직접 회신하지 않았지만 Kepler의 아첨하는 편지를 재발행하여 현재 Tychonic 체계라고 불리는 것에 대한 그의 우선순위 분쟁을 진행했다. 이 악덕에도 불구하고 Tycho는 또한 Kepler와 통신하기 시작했으며, Kepler의 체계에 대한 가혹하지만 정당한 비판으로 시작했다; 많은 반대 중에 Tycho는 Copernicus에서 취한 부정확한 수치 데이터의 사용에 이의를 제기했다. 그들의 편지를 통해 Tycho와 Kepler는 광범위한 천문 문제를 논의했으며, 달 현상과 특히 그 신학적 생존 가능성에 대한 Copernican 이론에 집중했다. 그러나 Tycho의 천문대의 훨씬 더 정확한 데이터 없이 Kepler는 이러한 많은 문제를 해결할 방법이 없었다.
대신 그는 연대기 및 "조화", 음악, 수학 및 물리 세계 간의 수비학적 관계와 그들의 점성술적 결과에 주의를 돌렸다. 지구가 영혼을 소유한다고 가정함으로써—그는 나중에 태양이 행성의 운동을 유발하는 방법을 설명하기 위해 호출하는 속성—그는 점성술적 측면과 천문 거리를 날씨 및 기타 지구상 현상과 연결하는 추측적 체계를 확립했다. 그러나 1599년까지 그는 다시 한번 그의 작업이 이용 가능한 데이터의 부정확성에 의해 제한된다고 느꼈다—마찬가지로 성장하는 종교적 긴장도 Graz에서의 그의 계속된 고용을 위협하고 있었다. 그 해 12월 Tycho는 Kepler를 Prague를 방문
