Я намного предпочитаю самую острую критику одного интеллигентного человека бездумному одобрению масс.
Johannes Kepler был немецким астрономом, математиком и астрологом. Он является ключевой фигурой научной революции XVII века, известен своими законами движения планет и своими книгами Astronomia nova, Harmonices Mundi и Epitome Astronomiae Copernicanae. Эти работы также стали одной из основ теории всемирного тяготения Newton.
Kepler был учителем математики в семинарской школе в Graz, где стал коллегой Prince Hans Ulrich von Eggenberg. Позже он стал ассистентом астронома Tycho Brahe в Prague и в конце концов имперским математиком Emperor Rudolf II и его двум преемникам Matthias и Ferdinand II. Он также преподавал математику в Linz и был советником General Wallenstein. Кроме того, он выполнил фундаментальную работу в области оптики, изобрел улучшенную версию преломляющего или Кеплеровского телескопа и упоминался в телескопических открытиях своего современника Galileo Galilei. Он был членом-корреспондентом Accademia dei Lincei в Rome.
Kepler жил в эпоху, когда не было четкого различия между астрономией и астрологией, но было сильное разделение между астрономией ветвью математики в составе свободных искусств и физикой ветвью естественной философии. Kepler также включил религиозные аргументы и рассуждения в свою работу, мотивируемый религиозным убеждением и верой в то, что Бог создал мир согласно постижимому плану, доступному через естественный свет разума. Kepler описал свою новую астрономию как "небесную физику", как "экскурс в метафизику Aristotle" и как "дополнение к небесам Aristotle", преобразуя древнюю традицию физической космологии, рассматривая астрономию как часть универсальной математической физики.
Ранние годы
Kepler родился 27 декабря, в день праздника St John the Evangelist, 1571 года, в свободном имперском городе Weil der Stadt, теперь входящем в Stuttgart Region немецкой земли Baden-Württemberg, в 30 км к западу от центра Stuttgart. Его дед, Sebald Kepler, был лордом-мэром города. К моменту рождения Johannes у него было два брата и одна сестра, и состояние семьи Kepler приходило в упадок. Его отец, Heinrich Kepler, заработал себе на жизнь, работая наемником, и покинул семью, когда Johannes было пять лет. Считается, что он погиб в Eighty Years' War в Netherlands. Его мать, Katharina Guldenmann, дочь содержателя трактира, была целительницей и травницей. Родившись раньше срока, Johannes утверждал, что был слабым и болезненным ребенком. Тем не менее, он часто впечатлял путешественников в трактире своего деда своим феноменальным математическим способностями.
Он познакомился с астрономией в раннем возрасте и развил сильную страсть к ней, которая охватила всю его жизнь. В возрасте шести лет он наблюдал Great Comet of 1577, написав, что его "мать взяла в высокое место, чтобы посмотреть на него." В 1580 году, в возрасте девяти лет, он наблюдал еще одно астрономическое событие, лунное затмение, записав, что помнит, что его "позвали на улицу" увидеть его и что луна "казалась совсем красной". Однако детская оспа оставила его со слабым зрением и скованными руками, ограничивая его возможности в наблюдательных аспектах астрономии.
В 1589 году, после прохождения через грамматическую школу, латинскую школу и семинарию в Maulbronn, Kepler посещал Tübinger Stift в University of Tübingen. Там он изучал философию под руководством Vitus Müller и теологию под руководством Jacob Heerbrand студента Philipp Melanchthon в Wittenberg, который также преподавал Michael Maestlin, пока он был студентом, пока не стал канцлером Tübingen в 1590 году. Он проявил себя отличным математиком и приобрел репутацию опытного астролога, составляя гороскопы для однокурсников. Под руководством Michael Maestlin, профессора математики Tübingen с 1583 по 1631 год, он изучил как птолемейскую систему, так и Коперниканскую систему движения планет. Он стал сторонником Copernican в то время. В студенческой диспутации он защищал гелиоцентризм как с теоретической, так и с богословской точки зрения, утверждая, что Солнце было главным источником движущей силы во вселенной. Несмотря на желание стать министром, к концу своего обучения, Kepler был рекомендован на должность учителя математики и астрономии в протестантской школе в Graz. Он принял должность в апреле 1594 года в возрасте 23 лет.
Graz 1594–1600
Mysterium Cosmographicum
Первая главная астрономическая работа Kepler, Mysterium Cosmographicum The Cosmographic Mystery, 1596, была первой опубликованной защитой Коперниканской системы. Kepler утверждал, что у него было озарение 19 июля 1595 года, во время преподавания в Graz, демонстрирующее периодическое соединение Saturn и Jupiter в зодиаке: он понял, что правильные многоугольники ограничивают один вписанный и один описанный круг в определенных соотношениях, что, по его рассуждениям, могло бы быть геометрической основой вселенной. После того как не удалось найти уникальное расположение многоугольников, соответствующих известным астрономическим наблюдениям даже с добавлением в систему дополнительных планет, Kepler начал экспериментировать с трехмерными многогранниками. Он обнаружил, что каждый из пяти Platonic solids мог быть вписан и описан сферическими орбитами; нанизывая эти твердые тела, каждое заключенное в сфере, друг в друга, получилось бы шесть слоев, соответствующих шести известным планетам—Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter и Saturn. Выбирая твердые тела избирательно—октаэдр, икосаэдр, додекаэдр, тетраэдр, куб—Kepler обнаружил, что сферы могли быть расположены на интервалах, соответствующих относительным размерам пути каждой планеты, при условии, что планеты вращаются вокруг Sun. Kepler также нашел формулу, связывающую размер каждой планетарной орбиты с продолжительностью ее орбитального периода: от внутренних к внешним планетам, отношение увеличения орбитального периода в два раза больше разницы радиуса орбиты. Однако Kepler позже отвергнул эту формулу, потому что она была недостаточно точной.
Как он указал в названии, Kepler думал, что раскрыл геометрический план Бога для вселенной. Большая часть энтузиазма Kepler к Коперниканской системе вытекала из его богословских убеждений о связи между физическим и духовным; сама вселенная была образом Бога, с Солнцем, соответствующим Отцу, звездной сферой—Сыну, и промежуточным пространством между ними—Святому Духу. Его первая рукопись Mysterium содержала обширную главу, примиряющую гелиоцентризм с библейскими отрывками, которые, казалось, поддерживали геоцентризм.
При поддержке своего наставника Michael Maestlin, Kepler получил разрешение от сената университета Tübingen опубликовать свою рукопись при условии удаления библейского толкования и добавления более простого, понятного описания Коперниканской системы, а также новых идей Kepler. Mysterium был опубликован в конце 1596 года, и Kepler получил свои копии и начал отправлять их видным астрономам и покровителям в начале 1597 года; она была не широко прочитана, но установила репутацию Kepler как высокопрофессионального астронома. Восторженное посвящение мощным патронам, а также мужчинам, которые контролировали его положение в Graz, также обеспечили решающий вход в систему патроната.
Хотя детали были бы изменены в свете его последующей работы, Kepler никогда не отказывался от платонистской полиэдрально-сферической космологии Mysterium Cosmographicum. Его последующие основные астрономические работы были в некотором смысле только дальнейшим развитием его, озабоченные поиском более точных внутренних и внешних размеров для сфер путем расчета эксцентриситетов планетарных орбит в нем. В 1621 году Kepler опубликовал расширенное второе издание Mysterium, в половину раз больше первого, подробно описав в сносках исправления и улучшения, которые он достиг за 25 лет с момента его первой публикации.
С точки зрения влияния Mysterium, его можно рассматривать как важный первый шаг в модернизации теории, предложенной Nicolaus Copernicus в его De revolutionibus orbium coelestium. Хотя Copernicus стремился продвинуть гелиоцентрическую систему в этой книге, он прибегал к птолемейским устройствам, а именно эпициклам и эксцентрическим кругам, чтобы объяснить изменение орбитальной скорости планет, и также продолжал использовать в качестве точки отсчета центр орбиты Земли, а не центр Sun "в качестве вспомогательного средства для расчетов и чтобы не запутать читателя, отклоняясь слишком далеко от Ptolemy." Современная астрономия многим обязана Mysterium Cosmographicum, несмотря на недостатки его основного тезиса, "поскольку он представляет первый шаг в очищении Коперниканской системы от остатков Птолемеевой теории, которые все еще к ней прилипли."
Брак с Barbara Müller
В декабре 1595 года Kepler познакомился с Barbara Müller, 23-летней вдовой дважды с маленькой дочерью, Regina Lorenz, и он начал за ней ухаживать. Müller, наследница поместий своих покойных мужей, была также дочерью успешного владельца мельницы. Её отец Jobst первоначально возражал против брака. Несмотря на то, что Kepler унаследовал дворянство своего деда, бедность Kepler сделала его неприемлемым партнером. Jobst сдался после того, как Kepler завершил работу над Mysterium, но помолвка едва не развалась, пока Kepler был в отъезде, занимаясь деталями публикации. Однако протестантские чиновники—которые помогли организовать матч—давили на Müller, чтобы они выполнили свое соглашение. Barbara и Johannes поженились 27 апреля 1597 года.
В первые годы своего брака Keplers имели двух детей Heinrich и Susanna, оба из которых умерли в младенчестве. В 1602 году у них была дочь Susanna; в 1604 году сын Friedrich; и в 1607 году еще один сын Ludwig.
Другие исследования
После публикации Mysterium и с благословением инспекторов школы Graz, Kepler начал амбициозную программу расширения и разработки своей работы. Он планировал четыре дополнительные книги: одну о стационарных аспектах вселенной Sun и неподвижных звездах; одну о планетах и их движениях; одну о физической природе планет и формировании географических объектов с особым акцентом на Earth; и одну о влиянии небес на Earth, включая атмосферную оптику, метеорологию и астрологию.
Он также искал мнения многих астрономов, которым он отправил Mysterium, среди них Reimarus Ursus Nicolaus Reimers Bär—имперский математик для Rudolf II и горький соперник Tycho Brahe. Ursus не ответил напрямую, но переиздал лестное письмо Kepler, чтобы преследовать его спор о приоритетах над тем, что теперь называется системой Тихо, с Tycho. Несмотря на эту черную метку, Tycho также начал переписываться с Kepler, начиная с суровой, но законной критики системы Kepler; среди множества возражений Tycho возражал против использования неточных числовых данных, взятых из Copernicus. Через свои письма, Tycho и Kepler обсуждали широкий спектр астрономических проблем, уделяя особое внимание лунным явлениям и Коперниканской теории, особенно ее богословской жизнеспособности. Но без значительно более точных данных обсерватории Tycho, Kepler не имел возможности решить многие из этих проблем.
Вместо этого он обратил внимание на хронологию и "гармонию", нумерологические отношения между музыкой, математикой и физическим миром, и их астрологические последствия. Предположив, что Earth обладает душой свойством, которое он позже вызывал, чтобы объяснить, как Sun вызывает движение планет, он установил спекулятивную систему, связывающую астрологические аспекты и астрономические расстояния с погодой и другими земными явлениями. К 1599 году, однако, он снова почувствовал, что его работа ограничена неточностью доступных данных—так же, как растущая религиозная напряженность также угрожала его дальнейшей занятости в Graz. В декабре того года Tycho пригласил Kepler посетить его в Prague; 1 января 1600 года еще до того, как он даже получил приглашение, Kepler отправился в надежде, что покровительство Tycho могло бы решить его философские проблемы, а также его социальные и финансовые проблемы.
Prague 1600–1612
Работа для Tycho Brahe
4 февраля 1600 года Kepler встретил Tycho Brahe и его ассистентов Franz Tengnagel и Longomontanus в Benátky nad Jizerou в 35 км от Prague, месте, где строилась новая обсерватория Tycho. В течение следующих двух месяцев он остановился в качестве гостя, анализируя некоторые из наблюдений Tycho Mars; Tycho тщательно охранял свои данные, но был впечатлен теоретическими идеями Kepler и вскоре позволил ему больше доступа. Kepler планировал протестировать свою теорию из Mysterium Cosmographicum, основанную на данных Mars, но он оценил, что работа займет до двух лет, так как ему не было разрешено просто скопировать данные для собственного использования. С помощью Johannes Jessenius, Keple
