Сайт "Галактика" представляет:

Иоганн Кеплер.

Иоганн Кеплер

БИОГРАФИЯ.

Астрономическая энциклопедия.

Иоганн Кеплер.

КЕПЛЕР Иоганн (27.XII.1571 - 15.XI.1630) - немецкий учёный, один из творцов небесной механики. Родился в Вейль-дер-Штадте (Вюртеиберг). Окончил Тюбингенский университет (1593).В 1594 - 1600 работал в Высшей школе в Граце. В 1600 переехал в Прагу к датскому астроному Тихо Браге, вскоре после смерти которого стал математиком при дворе императора Рудольфа II. В 1612 переехал в Линц, в 1626 - в Ульм. Последние годы жизни провёл в бедности и странствиях.

Работы в области астрономии, механики, оптики, математики. Используя наблюдения Тихо Браге и свои собственные, открыл законы движения планет (три закона Кеплера). Два первых закона изложил в трактате "Новая астрономия"(1609), а третий - в трактате "Гармония Мира"(1619). Был активным сторонником учения Н.Коперника и своими работами способствовал его утверждению и развитию. Трактат Кеплера "Сокращение Коперниковой астрономии", в котором он показал, что открытые им для Марса первые два закона справедливы для всех других планет и Луны, а третий - также для движения четырёх известных тогда спутников Юпитера, был занесён Ватиканом в список запрещённых книг. Законы Кеплера стали основой для открытия И.Ньютоном закона всемирного тяготения. Считал также, что Солнце - это одна из многочисленных звёзд, причём другие звёзды, рассеянные в пространстве, также окружены планетами. В 1627 он закончил свою последнюю крупную работу "Рудольфовы таблицы", по которым можно было вычислять с довольно высокой точностью положение планет для любого момента времени. Этими таблицами пользовались несколько поколений астрономов.

Велик вклад Кеплера в оптику. В трактате "Дополнения к Виталлию", вышедшем в 1604, были изложены основы новой оптики и дан механизм видения. Создал теорию изображения с учётом геометрического построения, разрушив хитроумную теорию своих предшественников, и предложил свою схему видения, по которой лучи света, испускаемые телами, преломляются в преломляющей среде глаза и создают изображение на сетчатке, что приводит к физиолого-психологическому процессу, завершающемуся субъективным восприятием внешнего мира. В 1604 сформулировал закон обратно пропорциональной зависимости между освещённостью и квадратом расстояния до источника света.

Известен как конструктор телескопа (так называемая зрительная труба Кеплера, состоящая из двух двояковыпуклых линз), описанного в трактате "Диоптрика" (1611). В его трактатах также описаны приближённый закон преломления, явление полного внутреннего отражения, даны формула линзы, условия зрения. У Кеплера находим также идею тяготения (1609) и мысль о том, что причиной приливов и отливов в океанах является Луна. Предложил понятие силы как причины ускорения.

Вскоре после смерти Коперника на основе его системы мира астрономы составили таблицы движений планет. Эти таблицы лучше согласовывались с наблюдениями, чем прежние таблицы, составлявшиеся еще по Птолемею. Но спустя некоторое время астрономы обнаружили расхождение и этих таблиц с данными наблюдений движения небесных тел.

Для передовых ученых было ясно, что учение Коперника правильно, но надо было глубже исследовать и выяснить законы движения планет. Эту задачу решил великий немецкий ученый Иоганн Кеплер.

Кеплер родился в 1571 г. в Южной Германии. В те времена Германия была раздроблена на мелкие государства; междоусобные и религиозные войны разоряли население и препятствовали развитию культуры и просвещения. Кеплер родился в бедной семье, и поэтому ему с большим трудом удалось окончить школу и поступить в университет в г. Тюбингене. Здесь он с увлечением занимался математикой и астрономией. Его учитель проф. Местлин втайне был последователем Коперника. Конечно, в университете Местлин преподавал астрономию по Птолемею, но дома он знакомил своего ученика с основами нового учения. И вскоре Кеплер стал горячим и убежденным сторонником теории Коперника.

В отличие от Местлина, Кеплер не скрывал своих взглядов и убеждений. Открытая пропаганда учения Коперника очень скоро навлекла на него ненависть местных богословов. Это отразилось на судьбе Кеплера: окончив университет, он вынужден был скитаться по разным городам, занимаясь случайными работами.

Возможность всецело заняться любимой астрономией открылась для Кеплера только в 1600 г., когда приехавший в Прагу знаменитый датский астроном-наблюдатель Тихо Браге предложил ему работу в качестве своего помощника для наблюдений неба и астрономических вычислений. Незадолго перед этим Тихо Браге сам вынужден был оставить свою родину Данию и выстроенную им там обсерваторию, где он в течение четверти века вел астрономические наблюдения. Эта обсерватория была снабжена лучшими измерительными инструментами, а сам Тихо Браге был искуснейшим наблюдателем.

Когда датский король лишил Тихо Браге средств на содержание обсерватории, он уехал в Прагу. Тихо Браге с большим интересом относился к учению Коперника, но сторонником его не был. Он выдвигал свое объяснение устройства мира: планеты он признавал спутниками Солнца, а Солнце, Луну и звезды считал телами, обращающимися вокруг Земли, за которой, таким образом, сохранялось положение центра всей Вселенной.

Тихо Браге работал вместе с Кеплером недолго: в 1601 г. Тихо Браге умер. После его смерти Кеплер начал изучать оставшиеся материалы с данными долголетних астрономических наблюдений. Работая над ними, в особенности над материалами о движении Марса, Кеплер сделал замечательное открытие: он вывел законы движения планет, ставшие основой теоретической астрономии.

Философы Древней Греции думали, что круг - это самая совершенная геометрическая форма. А если так, то и планеты должны совершать свои обращения только по правильным кругам (окружностям). Кеплер пришел к мысли о неправильности установившегося с древности мнения о круговой форме планетных орбит. Путем вычислений он доказал, что планеты движутся но по кругам, а по эллипсам - замкнутым кривым, форма которых несколько отличается от круга. Первый закон Кеплера - эллиптическое движение планет. Солнце находится не в центре эллипса, а в особой точке, называемой фокусом. Из этого следует, что расстояние планеты от Солнца не всегда одинаковое. Кеплер нашел, что скорость, с которой движется планета вокруг Солнца, также не всегда одинакова: подходя ближе к Солнцу, планета движется быстрее, а отходя дальше от него - медленнее. Эта особенность в движении планет составляет второй закон Кеплера.

Уже Коперник с достаточной для его времени точностью определил расстояния планет от Солнца. Периоды обращения планет также были уже известны. Кеплер установил строгую зависимость между временем обращения планет и их расстоянием от Солнца. Оказалось, что квадраты периодов обращения любых двух планет относятся между собой как кубы их средних расстояний от Солнца. Это - третий закон Кеплера.

Читатель легко может проверить правильность этого закона. Например, среднее расстояние Юпитера от Солнца в 5,2 раза (округленно) больше, чем среднее расстояние Земли от Солнца. Продолжительность обращения Юпитера составляет 11,9 земного года. Легко убедиться, что куб первого числа и квадрат второго почти равны: (5,2)? = 140,6; (11,9)? = 141,6. Небольшая разница между ними объясняется округлениями обеих величин до десятых долей. Какие бы две планеты мы ни взяли, результат будет такой же.

Открытие законов обращения планет потребовало от Кеплера многих лет упорной и напряженной работы. Он работал, живя все время в бедности, преследуемый всесильными церковными властями. Книги Кеплера, которые он с большим трудом издавал, сжигали на кострах.

Кеплер занимался не только исследованием обращения планет, он интересовался и другими вопросами астрономии. Его внимание особенно привлекали кометы. Подметив, что хвосты комет всегда обращены в сторону от Солнца, Кеплер высказал догадку, что хвосты образуются под действием солнечных лучей. В то время ничего еще не было известно о природе солнечного излучения и строении комет. Только во второй половине XIX в. и в XX в. было установлено, что образование хвостов комет действительно связано с излучением Солнца.

Кеплер умер в 1630 г. Ему принадлежит огромная заслуга в развитии наших знании о солнечной системе. Ученые последующих поколений, оценившие значение трудов Кеплера, назвали его «законодателем неба», так как именно он выяснил те законы, по которым совершается движение небесных тел в солнечной системе.


Содержание и подготовка в электронном виде - Козловский А., дизайн, обработка и выкладка на сайт - Кременчуцкий А. Copyright © 2003-2011 'Галактика' сайт. При копировании ссылка на источник обязательна. Авторские права принадлежат сайту «Галактика»    Страница сделана  04.01.2004   На Главную





Сайт создан в системе uCoz