Sistemul solar (doar 6 planete prezentate) de NASA și Kepler de artist necunoscut via Wikimedia Commons.
27 decembrie 1571. Astronomul și matematicianul german Johannes Kepler s-a născut astăzi, acum 446 de ani. Ne amintim de el pentru că a crezut în modelul copernican – un sistem solar centrat pe Soare, nu pe Pământ – când puțini alții o făceau și pentru că a demonstrat adevărul teoriei, prin intermediul celor trei legi celebre ale mișcării planetare. De asemenea, este cunoscut pentru că a lucrat la știința refracției – împărțirea luminii în culorile sale componente – și pentru știința de bază care stă la baza corecției ochelarilor.
Kepler s-a născut în Weil der Stadt, Germania, într-o familie săracă. În secolul al XVI-lea, religia era încă responsabilă pentru educația populației, astfel că Kepler a studiat în școli religioase. A început să studieze la Universitatea din Tubingen în 1589. Își dorea să devină teolog, dar admirația sa față de Dumnezeu l-a condus spre astronomie. Scopul muncii lui Kepler a fost întotdeauna religios: a vrut să înțeleagă universul pentru a-l înțelege pe Dumnezeu.
Profesorul de matematică al lui Kepler, astronomul german Michael Maestlin, i-a împrumutat lui Kepler o copie adnotată a cărții lui Copernic, De revolutionibus orbium coelestium (Despre revoluțiile sferelor cerești). La acea vreme, ideea unui univers centrat pe Pământ era de mult timp acceptată printre savanți. Punctul de vedere al lui Copernic despre centrarea pe Soare nu a fost acceptat de savanți în timpul vieții sale, dar Kepler a spus că putea simți lucrarea lui Dumnezeu în ea. El a decis să își dedice viața pentru a demonstra că teoria lui Copernic este corectă. El a scris:
Pregăsesc cu mult mai mult critica cea mai ascuțită a unui singur om inteligent decât aprobarea nechibzuită a maselor.
În 1595, Kepler preda matematică la un liceu. Nu era un profesor bun, deoarece nu era dinamic și adesea mormăia singur. Într-o zi, în timp ce preda, a avut o revelație profundă (deși incorectă). El credea că spațierea celor șase planete cunoscute la acea vreme (Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter și Saturn) putea fi explicată prin înscrierea și circumscrierea sferelor și a celor cinci solide platonice. El a scris:
Pământul este sfera, măsura tuturor; în jurul lui descrie un dodecaedru; sfera care îl include va fi Marte. În jurul lui Marte descrieți un tetraedru; sfera care îl include va fi Jupiter. Descrieți un cub în jurul lui Jupiter; sfera care îl include va fi Saturn. Acum, înscrieți în Pământ un icosaedru; sfera înscrisă în el va fi Venus; înscrieți în Venus un octaedru: cercul înscris în el va fi Mercur.
Această lucrare s-a dovedit a fi falsă, dar la început părea adevărată, deoarece exista un acord cu o precizie de 5 procente pentru toate planetele, cu excepția lui Jupiter. Kepler a continuat să lucreze la această idee, încercând să demonstreze că este adevărată, timp de ani de zile.
Sistemul solar al lui Kepler din lucrarea sa Mysterium Cosmographicum, 1596 via Wikimedia Commons.
În 1600, astronomul timpuriu William Gilbert a publicat celebra sa lucrare timpurie De Magnete, o discuție despre natura magnetică a Pământului. Kepler s-a prins de ideea că magnetismul ar putea fi cheia pentru a găsi un sistem care să explice mișcarea retrogradă a lui Marte. Din nou, el s-a înșelat, dar, așa cum se întâmplă atât de des în știință, mersul pe drumuri greșite l-a condus, în cele din urmă, la o mare descoperire.
Citește mai departe: Ce este mișcarea retrogradă?
Kepler avea nevoie de date precise pentru a putea câștiga ceea ce el a descris drept Războiul cu Marte. Dar el știa că tabelele de date astronomice din vremea sa erau inexacte și nu ar fi făcut treaba. Între timp, tot în 1600, astronomul danez Tycho Brahe era în curs de a dobândi date astronomice mult mai precise cu privire la pozițiile planetelor. El l-a invitat pe Kepler la castelul și observatorul său, Uraniborg, lângă Praga.
La început, cei doi astronomi nu s-au înțeles. Kepler dorea să rezolve misterul cerului; Tycho nu prea voia să împărtășească datele sale și își petrecea timpul întreținând oaspeții și bând.
Cu toate acestea, la numai un an după sosirea lui Kepler, Tycho a murit în circumstanțe ciudate și i-a lăsat moștenire lui Kepler măsurătorile sale astronomice.
Citește mai multe despre marea contribuție a lui Tycho Brahe
Legea 1 a lui Kepler afirmă că planetele se deplasează în jurul Soarelui pe o orbită eliptică, cu Soarele la un focar al elipsei. Imagine via OneMinuteAstronomer.
Datele lui Tycho i-au permis lui Kepler să-și perfecționeze modelul de mișcare planetară. Acestea l-au condus la crearea a ceea ce astăzi numim cele trei legi ale lui Kepler ale mișcării planetare. Prima lege a mișcării planetare afirmă:
Plantele se deplasează în jurul soarelui pe o orbită eliptică, în care soarele este unul dintre focare.
Kepler a scris:
Am fost aproape dus la nebunie în considerarea și calcularea acestei chestiuni. Nu am reușit să aflu de ce planeta ar merge mai degrabă pe o orbită eliptică. Oh, ridicol de mine! Cu un raționament derivat din principiile fizice, în acord cu experiența, nu mai există altă cifră pentru orbita planetei decât o elipsă perfectă.
O ilustrare a celei de-a doua legi a lui Kepler. Imagine via Gonfer via Wikimedia Commons.
Cea de-a doua lege a mișcării planetare afirmă:
O planetă care orbitează mătură suprafețe egale în intervale de timp egale.
În 1619, Kepler a anunțat cea de-a treia lege a mișcării planetare:
Perioada orbitală la pătrat peste axa semimare (cea mai mare distanță dintre o planetă și soare) la cub dă o constantă.
Lucrarea lui Kepler a stat la baza lucrării lui Isaac Newton în definirea și explicarea modului de funcționare a gravitației. Newton a folosit legile lui Kepler pentru a formula legea sa a gravitației universului. Aceasta a rămas cea mai puternică înțelegere a gravitației (și, prin urmare, a cosmosului ca întreg) pe care lumea a cunoscut-o vreodată, până când Albert Einstein a apărut pe scenă la începutul secolului al XX-lea.
În această ilustrație a tuturor celor 3 legi ale lui Kepler sunt reprezentate orbitele a 2 planete. Citiți mai multe despre această imagine, care este via Wikimedia Commons.
În afară de astronomie, Kepler a fost interesat și de optică. El a explicat cum funcționează un telescop, cum are loc refracția în ochii noștri și fenomenul de percepție a adâncimii, adică modul în care ambii ochi sunt necesari pentru a percepe a treia dimensiune. El a explicat, de asemenea, modul în care lentilele ochelarilor compensează distorsiunile cauzate de o vedere slabă, formând baza științifică a practicii actuale de corecție a vederii.
De-a lungul vieții sale, Kepler a avut o viziune religioasă asupra activității sale științifice. El simțea că se apropie mai mult de înțelegerea naturii și, astfel, de Dumnezeu.
A murit la 15 noiembrie 1630 la Regensburg din cauza unei boli. Astăzi, ne amintim de el ca fiind unul dintre cei mai mari oameni de știință din istorie. Puternicul și de succes vânător de planete Kepler al NASA îi poartă numele.
Concept artistic al navei spațiale de vânătoare de planete Kepler care privește constelația Cygnus, via NASA.
Linia de jos: Kepler s-a născut astăzi acum 445 de ani. El este amintit pentru cele trei legi ale mișcării planetare și pentru lucrările sale în domeniul opticii și geometriei.
Daniela Breitman – o scriitoare canadiană, care a lucrat anterior la From Quarks to Quasars – studiază în prezent Științe Aplicate cu scopul de a deveni astrofizician. Fotografă amatoare, iubește, de asemenea, scrisul și literatura și este o mare pasionată de science fiction. De fapt, este pasionată de multe lucruri.
.