"Kepler'in yasaları" - bu ifade astronomiye düşkün herkese tanıdık geliyor. Bu kişi kim? Hangi nesnel gerçekliğin bağlantısını ve karşılıklı bağımlılığını tanımladı? Gökbilimci, matematikçi, ilahiyatçı, filozof, zamanının en zeki adamı Johannes Kepler (1571-1630) güneş sistemindeki gezegensel hareket yasalarını keşfetti.
Yolculuğun başlangıcı
Weil der Stadt'ın (Almanya) yerlisi olan
Johannes Kepler, Aralık 1571'de bu dünyaya geldi. Zayıf, görme yeteneği zayıf olan çocuk bu hayatta kazanmak için her şeyin üstesinden geldi. Çocuğun çalışmaları, ailenin taşındığı Leonberg'de başladı. Daha sonra, ilerideki yayınlarda kullanmayı planladığı dilin temellerini öğrenmek için bir Latin okulu olan gelişmiş bir kuruma geçti.
1589'da Adelburg kasabasındaki Maulbronn manastırındaki okuldan mezun oldu. 1591'de Tübingen'deki üniversiteye girdi. Lutheranizm'in tanıtılmasının ardından dükler tarafından etkili bir eğitim sistemi yaratıldı. Yetkililer, yoksullara yönelik hibe ve bursların yardımıylaüniversitelere, şiddetli dini tartışma zamanlarında yeni inancı savunabilecek iyi eğitimli din adamları olarak yetiştirilebilecek adaylar sağlamak.
Eğitim kurumunda kaldığı süre boyunca Kepler, Astronomi Profesörü Michael Möstlin'in etkisi altına girdi. İkincisi, öğrencilere "Ptolemy'ye göre" (ortada Dünya) öğretmesine rağmen, Kopernik'in güneş merkezli (ortada Güneş) bir Evren fikriyle ilgili görüşlerini gizlice paylaştı. Polonyalı bilim adamının fikirlerinin derin bilgisi, Kepler'de astronomiye büyük bir ilgi uyandırdı. Böylece Kopernik teorisinin, gezegenlerin Güneş etrafındaki hareket yasalarını kişisel olarak kavramaya çalışan başka bir destekçisi vardı.
Güneş sistemi bir sanat eseridir
Tuhaf bir şekilde, daha sonra gezegensel hareket yasalarını keşfeden kişi, kendisini meslek olarak bir astronom olarak görmedi. Kepler, hayatı boyunca güneş sisteminin bir sanat eseri olduğuna inanmış, mistik olaylarla dolup taşan bir rahip olmayı hayal etmiştir. Gökbilimci, Kopernik teorisine olan ilgisini, kendi araştırmasından sonuçlar çıkarmadan önce farklı görüşleri incelemesi gerektiği gerçeğiyle açıkladı.
Yine de, üniversite öğretmenleri Kepler'den mükemmel bir zekaya sahip bir öğrenci olarak bahsetti. 1591'de yüksek lisans derecesi alan bilim adamı, ilahiyat alanındaki çalışmalarına devam etti. Bitirmelerine yakın olduklarında, Graz'daki Lutheran okulunda bir matematik profesörünün öldüğü öğrenildi. Tübingen Üniversitesi, bu pozisyon için tüm alanlarda yetenekli kişilerin işe alınmasını tavsiye etti.mezun ilişkisi. Öyleyse, gezegensel hareket yasalarına veda mı?
Tanrı adına
22 yaşındaki Johann, rahip olarak asıl görevinden isteksizce vazgeçti, ancak yine de Graz'da bir matematik öğretmeninin görevlerini üstlendi. Acemi öğretmen sınıfında ders anlatırken tahtaya iç içe daire ve üçgenlerden oluşan bazı geometrik şekiller çizmiştir. Ve aniden, üçgenin eşkenar olması koşuluyla, bu tür rakamların iki dairenin boyutları arasında belirli bir sabit oranı yansıttığı düşüncesi aklına geldi. İki daire arasındaki alan oranı nedir? Düşünce süreci ivme kazanıyordu.
Bir yıl sonra, alışılmadık bir ilahiyatçı ilk eseri The Mystery of the Universe (1596) adlı eserini yayınladı. İçinde, dini inançlarla desteklenen evrenin sırları hakkındaki yaratıcı görüşlerini özetledi.
Gezegensel hareket yasalarını keşfeden, bunu Tanrı adına yaptı. Evrenin matematiksel planını ortaya çıkaran araştırmacı, şu sonuca vardı: altı gezegen, aralarında beş düzenli polihedranın sığdığı küreler içine alındı. Tabii ki, versiyon sadece 6 gök cismi olduğu "gerçeğine" dayanıyordu. Kepler, Dünya'nın yörüngesi etrafında mükemmel bir onikiyüzlü ve Mars'ın yörüngesine değen bir küre çizdi.
Mükemmel çokyüzlü
Mars bölgesi çevresinde, bilim adamı Jüpiter'in yörüngesine bitişik bir tetrahedron ve bir küre tasvir etti. Dünyanın yörünge küresindeki ikosahedronda, Venüs küresi mükemmel bir şekilde "uyar". geri kalanını kullanmamükemmel çokyüzlü türleri, geri kalanı ile aynı yapıldı. Şaşırtıcı bir şekilde, Kepler'in iç içe küre modelinde sunulan komşu gezegen yörüngelerinin oranları, Copernicus'un hesaplamalarıyla çakıştı.
Gezegensel hareket yasalarını keşfeden rahip, matematiksel bir akla sahip olarak öncelikle ilahi ilhama güvendi. Argümanlar için gerçek bir temeli yoktu. "Evrenin Sırları" incelemesinin önemi, Kopernik tarafından ortaya konan dünyanın güneş merkezli sisteminin tanınmasına yönelik ilk kararlı adım olması gerçeğinde yatmaktadır.
Varsayımlar ve yüksek doğruluk
Eylül 1598'de Kepler de dahil olmak üzere Graz'daki Protestanlar, Katolik yöneticiler tarafından şehirden zorlandı. Johann'ın geri dönmesine izin verilmesine rağmen, durum çok gergindi. Destek bulmak için İmparator II. Rudolph'un sarayında matematikçi ve astronom olan Tycho Brahe'ye başvurdu. Bilim adamı, etkileyici gezegen gözlemleri koleksiyonuyla tanınıyordu.
"Evrenin Sırrı" adlı çalışmayı biliyordu. Ancak 1600'de yaratıcısı Prag şehrinin dışında bulunan Tycho Gözlemevi'ne ulaştığında, (o sırada) yüksek hassasiyetli araştırmalarla uğraşan Brahe, onu meslektaşı olarak değil, belirli bir çalışmanın yazarı olarak karşıladı.. Aralarındaki çatışma, bir yıl sonra meydana gelen Danimarkalı astrologun ölümüne kadar devam etti. Rakibinin başka bir dünyaya ayrılmasından sonra, Kepler gözlemlerinin hazinesini korumakla görevlendirildi. Araştırmacının hareket yasalarını keşfeden kişi olmasına büyük ölçüde yardımcı oldular.güneş etrafındaki gezegenler.
Mars Yolu
Brage'ın gezegen hareketlerini içeren bir tablo oluşturmaya yönelik son araştırması tamamlanmadı. Tüm umutlar bir halefine bağlanmıştı. İmparatorluk matematikçisi olarak atandı. Ölen bir meslektaşıyla gergin bir ilişkiye rağmen, Kepler astronomide kendi ilgi alanlarını sürdürmekte özgürdü. Mars gözlemlerine devam etmeye ve bu gezegenin yörüngesiyle ilgili kendi vizyonunu açıklamaya karar verdi.
Johann emindi: Karmaşık Mars yolunu açarak, diğer tüm "Evrenin gezgincilerinin" hareket yollarını ortaya çıkarmak mümkün. Popüler inanışın aksine, açıklamaya uyan bir geometrik şekil seçmek için sadece Brahe'nin gözlemlerini kullanmadı. Dünün ilahiyatçısı, çabalarını "havasız uzayda yaşayan kız kardeşlerin" hareketinin, yörüngelerinin çıkarılabileceği fiziksel bir teorinin keşfine yöneltti. Titanik bir araştırma çalışmasından sonra, gezegensel hareketin üç yasası ortaya çıktı.
Birinci Kanun
I. Gezegenlerin yörüngeleri, odaklarından birinde Güneş bulunan elipslerdir.
Güneş sistemindeki gezegensel hareket yasası, gezegenlerin bir elips içinde hareket ettiğini ortaya koydu. Yıldız Mars'ın gezegensel hareketinin gözlemlerine dayanarak Tycho Brahe tarafından derlenen bir veritabanı kullanılarak sekiz yıllık hesaplamalardan sonra ortaya çıktı. Johann, çalışmasına "Yeni Astronomi" adını verdi.
Yani, Kepler'in birinci Yasasına göre, herhangi bir elipsin odak (tekilde odak) adı verilen iki geometrik noktası vardır. Gezegenden her bir merkeze olan toplam uzaklık her zaman toplanır.gezegenin hareket yolunun neresinde olursa olsun aynı. Keşfin önemi, yörüngelerin mükemmel çemberler olmadığı varsayımının (yer merkezli teoride olduğu gibi) insanları dünyanın resmi hakkında daha doğru ve net bir anlayışa yaklaştırmasıdır.
İkinci Kanun
II. Gezegeni Güneş'e bağlayan çizgi (yarıçap vektörü), gezegen elips etrafında hareket ederken eşit zaman aralıklarında eşit alanları kaplar.
Yani herhangi bir zaman diliminde, örneğin 30 gün sonra, hangi dönemi seçerseniz seçin, gezegen aynı alanı yener. Güneş'e yaklaştıkça daha hızlı, uzaklaştıkça daha yavaş hareket eder, ancak yörüngesinde hareket ederken sürekli değişen bir hızda hareket eder. En "çevik" hareket günberi'de (Güneş'e en yakın nokta) ve en "güçlü" hareket günötede (Güneş'ten en uzak nokta) gözlenir. Gezegensel hareket yasalarını keşfeden kişi böyle düşündü.
Üçüncü Kanun
III. Toplam yörünge süresinin (T) karesi, gezegenden Güneş'e (R) olan ortalama mesafenin küpü ile orantılıdır.
Bu ilkeye bazen uyum yasası denir. Gezegenlerin yörünge zaman periyodunu ve yörünge yarıçapını karşılaştırır. Kepler'in keşfinin özü şudur: Hareket periyotlarının kareleri ile Güneş'e olan ortalama uzaklıkların küplerinin oranı her gezegen için aynıdır.
Yinelemek gerekirse, Kepler'in gezegensel hareket yasaları uzun vadeli ciddi gözlemlere vematematiksel olarak işlenir. Düzenlilikler göstererek, fenomenlerin koşulluluğunu ortaya çıkarmadılar. Daha sonra, evrensel yerçekimi yasasının ünlü kaşifi Newton, cevabın cisimlerin birbirini çekmek için fiziksel özelliğinde yattığını kanıtladı.
Vücudumun gölgesi burada
Başarısına rağmen Kepler sürekli olarak maddi sıkıntılardan, araştırma yapmaya vakit bulamamaktan, dini inançlarının hoş görüldüğü yerleri araştırmak için hareket etmekten mustaripti. Birkaç kez Tübingen'de öğretmenlik pozisyonu almaya çalıştı, ancak bir hain, bir Protestan olarak algılandı ve reddedildi.
Johannes Kepler, 15 Kasım 1630'da akut ateş krizinden öldü. Protestan mezarlığına gömüldü. Mezar taşında meşru oğlu şöyle yazdı: “Ölçmek için gökleri kullandım. Şimdi Dünya'nın gölgelerini ölçmem gerekiyor. Ruhum cennette olsa da bedenimin gölgesi burada."
Evet, başlangıçta, ortaçağ kavramlarının ruhuna göre, bilim adamı gezegenlerin ruhları olduğu için hareket ettiğine inanıyordu, bu sadece madde yığınları değil, yaşayan bir sihirdir. Daha sonra, bilimsel yaklaşımın daha haklı olduğunu fark etti. Gezegensel hareket yasalarını keşfeden rahip ve astronom dürüstçe içgörü yolunda yürüdü. Ama kendimize itiraf edelim: bazen bilimsel Evrende baştan sona çok fazla mistisizm var gibi görünüyor!
