Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Иоганн Кеплер

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Иоганн Кеплер – выдающийся немецкий астроном и математик, чья научная мысль намного опережала время. Он вывел 3 закона движения планет, установил, что орбиты имеют эллиптическую форму, и предвосхитил множество научных открытий.

Портрет Иоганна Кеплера

Иоганн Кеплер родился в день святого Иоанна Богослова, 27 декабря 1571 года, в германском городе Вайль-дер-Штадте. Дед будущего ученого был наемникам в Испанских Нидерландах и покинул семью, когда мальчику было 5 лет. Считается, что он погиб во время Восьмидесятилетней войны в Нидерландах.

Мать Катарина Гульденманн содержала трактир, была травницей и подрабатывала гаданием. К моменту рождения Иоганна в семье уже были двое сыновей и дочь, и финансовое состояние Кеплеров было не лучшим.

Иоганн Кеплер

С астрономией Кеплер познакомился еще ребенком и сразу же влюбился в науку. В 6 лет он, благодаря матери, наблюдал Большую комету 1577 года, в 1580-м любовался на лунное затмение.

Получив базовое образование, юноша учился в Тюбингенской богословской семинарии. В молодости студент Кеплер зарекомендовал себя прекрасным математиком и умелым астрологом – Иоганн увлекался этой «лженаукой» и составлял гороскопы для однокурсников. К окончанию учебы, в 23 года, Иоганн Кеплер получил назначение на должность учителя астрономии и математики в протестантской школе в город Грац.

Наука

Мировоззрение Кеплера как ученого формировалось на двух базовых принципах: научном и теологическом. Поэтому в работах Иоганна значительное место уделяется осмыслению законов жизни через божественное, хотя религиозные тонкости никогда им не ставились выше научных принципов.

Ученый Иоганн Кеплер

Еще в годы студенчества Кеплер в полемике с однокурсниками отстаивал справедливость гелиоцентрической системы, рассматривая систему Коперника и с астрономической, и с теологической точек зрения. Первую крупную работу, «Mysterium Cosmographicum», Иоганн опубликовал 1596 году. После публикации труд не приобрел популярности, но благодаря ему Иоганн получил определенный вес в астрономических кругах.

После «Mysterium Cosmographicum» Кеплеру разрешили продолжать исследования в области изучения законов движения планет. Он планировал написать еще 4 книги: о Солнце и звездах, о планетах и их движении, о физической природе планет и географии, о влиянии неба на Землю, в том числе с точки зрения оптики, метеорологии и астрологии.

Иоганн Кеплер и Тихо Браге

В поисках собеседников среди коллег Кеплер написал в том числе и прославленному астроному Тихо Браге. Датчанин вступил с Иоганном в яростную полемику, но переписка продолжилась.

Ученые обсуждали астрономические проблемы, основываясь на теории Коперника (в частности – на их сообразности богословию).

Однако значительную часть поднятых в переписке вопросов Кеплер не мог изучить – у него не было точных данных, которые Браге получал благодаря высокотехнологичной для тех времен обсерватории.

К 1599 году Иоганн окончательно убедился, что исследования сильно ограничены неточностью данных, а его работе угрожает нарастающая в Граце религиозная напряженность. В декабре Тихо пригласил коллегу в Прагу, и 1 января 1600 года Кеплер отправился в путь, надеясь, что покровительство Браге поможет и в науке, и в решении финансовых трудностей.

Памятник Иоганну Кеплеру и Тихо Браге

К февралю Кеплер встретился с Тихо и его помощниками и следующие 2 месяца гостил у астронома, изучая и анализируя наблюдения Браге за Марсом. К весне астрономы договорились об официальном сотрудничестве, и летом Иоганн вернулся домой, чтобы забрать семью и переехать в Прагу.

Дома ученого ждали политические и религиозные трудности, существенно осложнившие жизнь. 2 августа 1600 года Кеплера и его семью изгнали из Граца за отказ перейти в католичество.

Вскоре ученый вместе с домашними двинулся в Прагу.

В течение 1601 года он работал непосредственно на Тихо, который поручил коллеге наблюдать за планетами и писать трактат, направленный против исследований Урсуса, давнего соперника Браге.

Астроном Иоганн Кеплер

В октябре 1601 года Тихо неожиданно скончался, и Иоганна назначили его преемником на должности императорского математика, обязав завершить неоконченные исследования датчанина: наблюдения за Марсом и составление Рудольфинских таблиц движения планет. Следующие 11 лет стали наиболее продуктивными в научной биографии Кеплера.

В 1603 году исследователь сосредоточился на оптической теории, вспомнив о странных визуальных эффектах, которые можно наблюдать во время солнечных и лунных затмений. Итог работы, рукопись «Astronomiae Pars Optica», он представил императору 1 января 1604 года.

Иоганн Кеплер и император Рудольф II

В ней астроном описал закон обратных квадратов и даже распространил выводы своего исследования человеческого глаза.

Сегодняшние нейробиологи считают Кеплера первым, кто понял, что изображение проецируется на сетчатку в перевернутом виде.

Труд «Astronomiae Pars Optica» считается основой современной оптики, несмотря даже на отсутствие исследований в области закона преломления света.

В октябре 1604 года в небе появилась новая яркая звезда, SN 1604, но Кеплер вначале не верил слухам – до тех пор, пока сам не убедился в их правдивости. Астроном начал систематические наблюдения и через 2 года написал книгу «De Stella Nova», в которой рассматривал астрономические свойства нового светила.

«Кубок Кеплера»: модель Солнечной системы из пяти платоновых тел

Вклад Кеплера в изучение движения планет достиг кульминации в работе «Astronomia nova», где были сформулированы первые 2 закона движения планет.

Иоганн начал с анализа оставленных Браге наблюдения за орбитой Марса, но счел его и свои выводы недостаточно точными.

Использовав доступные на тот момент математические способы исследований, Кеплер постепенно пришел к выводу, что орбита Марса – не окружность, а эллипс.

Также на основании наблюдений за Марсом астроном вывел формулу, согласно которой скорость движения планеты обратно пропорциональна ее расстоянию от Солнца. Однако проверка этой взаимосвязи требовала очень долгого времени.

Чтобы упростить задачу, Кеплер переформулировал пропорцию с геометрической точки зрения, установив, что каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца.

При этом за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.

Памятник Иоганну Кеплеру

В 1611 году Кеплер создал рукопись «Somnium», публикация которой состоялась только после смерти автора. Трактат описывал практику астрономии с точки зрения другой планеты и был призван окончательно отказаться от геоцентрической системы.

Рукопись рассказывала о путешествии на Луну. Отчасти она была аллегорией, отчасти – первым произведением в жанре научной фантастики. В период с 1615 по 1621 годы Кеплер написал 3 тома «Epitome astronomiae Copernicanae».

В исследовании были подробно описаны 3 закона движения планет.

Кроме астрономии, ученый имел значительные достижения в области математики. Он установил, как определять объемы тел вращения, впервые использовав методы исчисления, схожие с интегральными.

Также Иоганн внимательно изучил симметрию снежинок. Исследования в этой области натолкнули его на идею, согласно которой максимальная плотность упаковки шаров достигается при их пирамидальном расположении.

Эту гипотезу подтвердили только через 400 лет.

Портрет Иоганна Кеплера

Не обошел Иоганн и науки физику и механику. Кеплер первым ввел в обращение термин «инерция» и, подобно Галилею, сформулировал 1-й закон механики.

Еще одним достижением едва не стал закон тяготения: он вплотную подошел к его описанию, хотя и не с математической точки зрения. Кеплер обнаружил, что в сходные тела стремятся к единству.

Движущей силой этого явления астроном полагал магнетизм и вращение планет вокруг оси.

Интересный факт: именно Иоганн впервые предположил, что причиной приливов является лунное воздействие на воду. Ньютон пришел к подобным выводам лишь 100 лет спустя.

Личная жизнь

Первый раз Иоганн женился в 1597 году на Барбаре Мюллер, вдове 25 лет, у которой уже была дочь. В начале брака у пары родились 2 ребенка, сын и дочь, которые умерли в младенчестве. Позже в семье появились еще трое детей.

Иоганн Кеплер и его первая жена Барбара Мюллер

В 1611 году Барбара Кеплер заразилась пятнистой лихорадкой Скалистых гор. Женщина поправилась, но болезнь оставила осложнение в виде эпилептических припадков. Также в это время заболели оспой дети Кеплера, и 6-летний Фридрих умер. Барбара, вскоре вновь заболевшая, ненадолго пережила сына.

Второй женой Кеплера стала Сусанна Ройттингер, в брак с которой ученый вступил 30 октября 1613 года. У супругов родились шестеро детей, из которых выжили только трое. Личная жизнь ученого во втором браке была более счастливой, чем в первом – Сусанна была доброй и приветливой женщиной, тепло отнесшейся к приемным детям.

Катарина Кеплер, мать Иоганна Кеплера

Серьезно омрачала жизнь Кеплера ситуация с матерью. То, что Катарина Кеплер была гадалкой и травницей, не нравилось соседям. К тому же тетку матери Иоганна сожгли на костре как ведьму.

Впервые Катарину обвинили в колдовстве в 1615 году, но Кеплер привлек к делу юристов, и женщину удалось оправдать. После этого Иоганн забрал мать в Линц, но спустя 4 года она переехала в Леонберг, где вновь была обвинена и арестована.

Женщину посадили на цепь возле городских ворот, однако Катарина и под угрозой пыток отказалась признавать вину. Иоганн вновь сумел защитить мать, и в 1621 году ее вновь оправдали.

Однако подорванное заключением здоровье и преклонный возраст привели к тому, что в апреле 1622 года Катарина скончалась.

Смерть

Последние годы жизни Кеплер много времени проводил в дороге. Вскоре после прибытия к императору в Регенсбург за жалованьем умер. Причиной смерти ученого стала простуда, которую он подхватил в пути. Наследникам досталась небольшая сумма наличных, десятки рукописей и 29 тыс. флоринов жалованья, которое ученому задолжал император.

Памятник Иоганну Кеплеру

Могила Иоганна не сохранилась: кладбище, на котором похоронили астронома, было уничтожено шведской армией. Сейчас известна только эпитафия, составленная самим Кеплером:

Mensus eram coelos, nunc terrae metior umbras
Mens coelestis erat, corporis umbra iacet.Я измерил небо, а ныне измеряю тени.
Мой разум в небесах, а тело отдыхает в земле.

До потомков дошло множество портретов Кеплера: популярного ученого, значение работ которого ценилось с момента первых публикаций, часто изображали различные художники, в том числе и при жизни Иоганна.

Труды

  • 1596 — Mysterium cosmographicum
  • 1604 — Astronomiae Pars Optica
  • 1604 — Ad Vitellionem paralipomena
  • 1604 — De Stella nova in pede Serpentarii
  • 1609 — Astronomia nova
  • 1610 — Tertius Interveniens
  • 1610 — Dissertatio cum Nuncio Sidereo
  • 1611 — Dioptrice
  • 1611 — De nive sexangula
  • 1613 — De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae assumpsit
  • 1615 — Eclogae Chronicae
  • 1618-1621 Epitome astronomiae copernicanae
  • 1627 — Tabulae Rudolphinae
  • 1634 — Somnium

Даниил Трифонов

Пианист, композитор

Источник: https://24smi.org/celebrity/20982-iogann-kepler.html

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Иоганн Кеплер ($1571 — 1630$) — немецкий математик, астроном, механик, оптик.

Биография

Замечание 1

Иоганн Кеплер родился $27$ декабря $1571$ года, в городе Вайль-дер-Штадт, который находился в Священной Римской империи, а в настоящее время расположен в Германии.

К тому времени родился Иоганн, у него уже было два брата и одна сестра, и семейное состояние Кеплера было в состоянии упадка. Когда Иоганну было около пяти лет, его отец, Генрих Кеплер, был убит в Голландии при боевых действиях. Его мать, Катарина, была травником.

В $1589$ году, после обучения в начальной школе, латинской школе и в высшей семинарии в государственной протестантской системе образования Вюртемберга, Иоганн Кеплер поступил в Тюбингенский университет в качестве студента богословия.

В университете он стал известен как отличный опытный математик, и астролог, который готовил гороскопы для своих сокурсников. Под руководством профессора математики Михаила Местлина Кеплер познакомился с астрономической системой Клавдия Птолемея и Николая Коперника.

Он стал последователем Коперника, он защищал в студенческих спорах гелиоцентрическую систему мира, утверждая, что Солнце является основным источником движущей силы во Вселенной.

Несмотря на его желание стать священником, Кеплер получает рекомендации и назначение на роль преподавателя математики и астрономии в протестантской школе в Граце и в апреле $1594$ года он принимает приглашение.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В декабре $1595$ года Кеплер познакомился с Барбарой Мюллер, $23$-летней вдовой, у которой была дочь. Он начал ухаживать за ней. Мюллер, была наследница имения ее покойного мужа, а также была дочерью успешного владельца мельницы.

Ее отец изначально выступал против брака, бедность Кеплера была существенной проблемой. Барбара и Иоганн поженились $27$ апреля $1597$ года.

После смерти своей первой жены Барбары Кеплер, Кеплер женился на $24$-летней Сюзанне Ретингер $30$ октября $1613$ года.

Замечание 2

Иоганн Кеплер умер после того, как заболел в возрасте $58$ лет, $15$ ноября $1630$ года в немецком городе Регенсбурге.

Сегодня нельзя найти могилу Кеплера. Кладбище, на котором он был похоронен, было разрушено во время религиозных сражений через несколько лет после его похорон.

Научные достижения

Первая крупная астрономическая работа Кеплерам была, «Тайна мироздания» (Космическая тайна), была впервые опубликована в защиту системы Коперника.

Кеплер нашел уравнение, связывающее размер планетарных орбит и период вращения, но Кеплер отверг это уравнение, так как оно не являлось достаточно точным. Кеплер думал, что он обнаружил геометрический план Бога для вселенной.

В $1601$ году, Кеплер проводил расчеты движения планет для датского ученого Тихо Браге. В октябре $1601$, браге умер, и Кеплер сменил его на посту имперского математика.

Кеплер теперь имел неограниченный доступ ко всем астрономическим данным Тихо Браге. Он начал выводить законы, которые регулируют движение планет.

Благодаря очень точным наблюдениям Тихо Браге, Кеплер обнаружил, что Марс не двигается по идеальной круговой траектории вокруг Солнца.

  1. Первый закон Кеплера (закон эллипсов)

    Определение 1

    Планеты вращаются вокруг Солнца по траектории эллипса, в одном из фокусов которого находится Солнце.

    Кеплер попытался выяснить математическую форму орбиты Марса.

  2. Второй закон Кеплера (закон площадей)

    Определение 2

    Каждая планета движется в плоскости, которая проходит через центр Солнца, и за равные промежутки времени радиус-вектор, который соединяет Солнце и планету, описывает одинаковые площади.

  3. Третий закон Кеплера (гармонический закон)

    В $1618$ году продолжая свои исследования, он пришел к третьему закону движения планет:

    Определение 3

    Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет.В более грубой форме: чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется по своей орбитальной траектории.

Кеплер провел ряд других интересных работ. Он детально исследовал симметрию снежинок. Его работы в области симметрии позже стали применяться в кристаллографии и теории кодирования.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/iogann_kepler_nemeckiy_matematik_astronom_mehanik_optik_pervootkryvatel_zakonov_dvizheniya_planet_solnechnoy_sistemy/

15 мая 1618 Немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы
Ио́ганн Ке́плер (нем. Johannes Kepler; 27 декабря 1571 года, Вайль-дер-Штадт — 15 ноября 1630 года, Регенсбург) — немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы.

В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея и гелиоцентрической системой Коперника. Противники системы Коперника ссылались на то, что в отношении погрешности расчётов она ничем не лучше птолемеевской.

Напомним, что в модели Коперника планеты равномерно движутся по круговым орбитам: чтобы согласовать это предположение с видимой неравномерностью движения планет, Копернику пришлось ввести дополнительные движения по эпициклам.

Хотя эпициклов у Коперника было меньше, чем у Птолемея, его астрономические таблицы, первоначально более точные, чем птолемеевы, вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных коперниканцев.

Второй закон Кеплера: закрашенные площади равны и проходятся за одинаковое времяОткрытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объяснили видимую неравномерность этих движений. Вместо многочисленных надуманных эпициклов модель Кеплера включает только одну кривую — эллипс.

Второй закон установил, как меняется скорость планеты при удалении или приближении к Солнцу, а третий позволяет рассчитать эту скорость и период обращения вокруг Солнца.Хотя исторически кеплеровская система мира основана на модели Коперника, фактически у них очень мало общего (только суточное вращение Земли).

Исчезли круговые движения сфер, несущих на себе планеты, появилось понятие планетной орбиты. В системе Коперника Земля всё ещё занимала несколько особое положение, поскольку центром мира Коперник объявил центр земной орбиты. У Кеплера Земля — рядовая планета, движение которой подчинено общим трём законам.

Все орбиты небесных тел — эллипсы (движение по гиперболической траектории открыл позднее Ньютон), общим фокусом орбит является Солнце.Кеплер вывел также «уравнение Кеплера», используемое в астрономии для определения положения небесных тел.Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения.

Ньютон математически доказал, что все законы Кеплера являются прямыми следствиями закона тяготения.Взгляды Кеплера на устройство Вселенной за пределами Солнечной системы вытекали из его мистической философии. Солнце он полагал неподвижным, а сферу звёзд считал границей мира.

В бесконечность Вселенной Кеплер не верил и в качестве аргумента предложил (1610) то, что позже получило название фотометрический парадокс: если число звёзд бесконечно, то в любом направлении взгляд наткнулся бы на звезду, и на небе не существовало бы тёмных участков.Строго говоря, система мира Кеплера претендовала не только на выявление законов движения планет, но и на гораздо большее. Аналогично пифагорейцам, Кеплер считал мир реализацией некоторой числовой гармонии, одновременно геометрической и музыкальной; раскрытие структуры этой гармонии дало бы ответы на самые глубокие вопросы:

Я выяснил, что все небесные движения, как в их целом, так и во всех отдельных случаях, проникнуты общей гармонией — правда, не той, которую я предполагал, но ещё более совершенной.

Например, Кеплер объясняет, почему планет именно шесть (к тому времени были известны только шесть планет Солнечной системы) и они размещены в пространстве так, а не как-либо иначе: оказывается, орбиты планет вписаны в правильныемногогранники.

Интересно, что исходя из этих ненаучных соображений, Кеплер предсказал существование двух спутников Марса и промежуточной планеты между Марсом и Юпитером.

Законы Кеплера соединяли в себе ясность, простоту и вычислительную мощь, однако мистическая форма его системы мира основательно засоряла реальную суть великих открытий Кеплера.

Тем не менее уже современники Кеплера убедились в точности новых законов, хотя их глубинный смысл до Ньютона оставался непонятным. Никаких попыток реанимировать модель Птолемея или предложить иную систему движения, кроме гелиоцентрической, больше не предпринималось.

Фронтиспис «Рудольфовых таблиц». Летом 1627 года Кеплер после 22 лет трудов опубликовал (за свой счёт) астрономические таблицы, которые в честь императора назвал «Рудольфовыми». Спрос на них был огромен, так как все прежние таблицы давно разошлись с наблюдениями. Немаловажно, что труд впервые включал удобные для расчётов таблицы логарифмов. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века.
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Форма эллипса и степень его сходства с окружностью характеризуется отношением , где — расстояние от центра эллипса до его фокуса (половина межфокусного расстояния), — большая полуось. Величина называется эксцентриситетом эллипса. При , и, следовательно, эллипс превращается в окружность. Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы больших полуосей орбит планет. Справедливо не только для планет, но и для их спутников.

, где и — периоды обращения двух планет вокруг Солнца, а и — длины больших полуосей их орбит.

«,»author»:null,»date_published»:»2020-03-05T16:38:00.000Z»,»lead_image_url»:»http://2.bp.blogspot.com/-7OfpL9j8i3E/VVSj_1OXbMI/AAAAAAAAMy4/ZTMvV8jbZSI/w1200-h630-p-k-no-nu/200px-Johannes_Kepler_1610.jpg»,»dek»:null,»next_page_url»:»http://uzaitsev.blogspot.com/p/1_20.html»,»url»:»http://uzaitsev.blogspot.com/2015/05/15-1618.html»,»domain»:»uzaitsev.blogspot.com»,»excerpt»:»Ð¸Ð½Ñ„орматика, физика, ОГЭ, ЕГЭ, Астрономия, Спасское»,»word_count»:718,»direction»:»ltr»,»total_pages»:2,»pages_rendered»:2}

Источник: http://uzaitsev.blogspot.com/2015/05/15-1618.html

Иоганн Кеплер — человек, который нашел наше место в Солнечной системе

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Знание человечества о Космосе очень важно. Во все времена от этого зависела жизнь человека. В древние времена люди, читая звездное небо, предугадывали смену времен года, миграцию диких животных и так далее. На протяжении всей своей истории человечество занималось исследованием Космоса, и кто знает, как он нас выручит в будущем.

Одним из этапов изучения Космоса было познание нашего места во вселенной. Первое, что казалось наиболее разумным – это геоцентрическая сиcтема, которую впервые представил Птолемей.

Земля кажется нам устойчивой, твердой и неподвижной, в то время, как все небесные тела восходят и заходят.

Как писал Иоганн Кеплер: «Совершенно невозможно, чтобы разум, заранее не обученный, вообразил, будто Земля есть нечто иное, нежели род огромного строения, увенчанного куполом неба». Все культуры и народы проходили через этот этап.

Модель Птолемея заслужила поддержку церкви, что вызвало задержку в развитии астрономии на целое тысячелетие. Только в 1543 году Николай Коперник выдвинул совершенно иную гипотезу. Он объяснил движение космических тел с той точки зрения, что Солнце, а не Земля находятся в центре мироздания. Земле было присвоено звание рядовой планеты – третьей по счету от Солнца.

Так началось противостояние двух представлений о космосе – геоцентрического и гелиоцентрического. Своей кульминации оно достигло в XVI-XVII веках и воплотилось в личности одного человека.

Иоганн Кеплер

Иоганн Кеплер родился в Германии в 1571 году и еще ребенком был отправлен в протестантскую семинарию города Маульбронн учиться на священника. Кеплер невероятно умный, упрямый и независимый 2 года провел в этом месте.

Он становился отрешенным и замкнутым, постоянно каялся в своих грехах и уже смирился о своем ничтожестве в глаза Бога. Но спустя время, Бог стал для него чем-то большим, нежели просто небесным гневом. Бог Кеплера был творящей силой Космоса.

протестантская семинария города Маульбронн

В Маульбронне Кеплер изучал науки, учился музыке, иностранным языкам. В геометрии Евклида он видел проблеск совершенства и космической красоты. Именно эта геометрия и помогла ему сделать свои открытия.

Пройдя долгий и трудный жизненный путь, Кеплер стал придворным математиком Рудольфа II. Иоганн долгое время пытался понять траекторию движения планет.

Он исследовал записи других ученых и в конечном итоге он стал приверженцем гелиоцентрической теории.

Расхождение между круговой (которую предлагал Коперник) и истинной орбитами долгое время не давали ему покоя. Спустя несколько месяцев Иоганн попробовал использовать формулу для эллипса.

И тут обнаружилось великолепное согласие с наблюдениями Тихо Браге (придворный математик до Кеплера). Кеплер обнаружил, что Марс движется по эллипсу, а не по окружности, и другие планеты тоже, но по менее вытянутым орбитам.

Солнце в таких траекториях находится не в центре, а смещено в фокус. Благодаря огромному труду, ученый открыл три своих закона.

Первый гласит, что планета движется по эллипсу, в одном из двух фокусов которого находится Солнце. Второй, что радиус-вектор планеты заметает одинаковые площади за равные промежутки времени.

И наконец третий закон, названный законом гармонии, устанавливает точную связь между радиусом орбиты планеты и периодом ее обращения вокруг Солнца. Но этого ему было недостаточно, Кеплер пробовал найти лежащую в их основе более фундаментальную причину, некое влияние Солнца на кинематику миров.

Он предположил, что количественные физические законы, применимые на Земле, лежат в основе установлений, правящих небесами.

Поиски длиною в жизнь, которые вел Иоганн Кеплер, стремясь понять ход планет и обнаружить гармонию на небесах, получили свое разрешение спустя 36 лет после его смерти в работах Исаака Ньютона.

Велики физик и математик, он разработал дифференциальное и интегральное исчисление, доискивался до первооснов света, расширил границы механики и складывал фундамент теории всемирного тяготения, который был так необходим Кеплеру. Из Ньютоновских принципов можно вывести все три закона Кеплера.

Законы Кеплера были эмпирическими, основанными на кропотливых наблюдениях Тихо Браге, в то время как теория Ньютона, с помощью простых математических абстракций, позволяет вывести все наблюдения Браге.

Исаак Ньютон

Кеплер и Ньютон являются олицетворением переломного момента в истории человечества. Когда было открыто, что вся природа управляется чрезвычайно простыми законами, которые в равной степени действуют как на Земле, так и в Космосе.

Спасибо за внимание! Если вам интересен данный формат, в котором я рассказывал бы о значимых личностях науки, то пишите об этом в комментарии! Не забывайте оставлять свои лайки и подписываться на канал, если все еще не сделали этого. Всего вам доброго и до скорых встреч!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b76c5b62939bc00a9190dd3/5c7e35ebcb16ea00b3b3b48a

Астрономия и Кеплер: истории из жизни, советы, новости и юмор — Лучшее | Пикабу

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Но ты никогда не будешь круче Иоганна Кеплера:

В честь которого назван телескоп Кеплер:

Показать полностью 4 [моё] Кеплер Планета Экзопланеты Космос Астрономия Астроном Длиннопост

На сайте NASA опубликовано сообщение о выключении космического телескопа Kepler. Специалисты агентства отправили аппарату последнюю последовательность команд, разрывающую связь с Землей.

Это был последний этап процедуры выведения Kepler из эксплуатации в связи с исчерпанием запаса топлива и невозможностью продолжать научные исследования, о которой NASA сообщило 30 октября.

Аппарат заблокирован, чтобы его случайно не включили системы, обеспечивающие стойкость к аварийным ситуациям.

Орбитальный телескоп Kepler, запущенный в марте 2009 года, был первым космическим аппаратом, предназначенным специально для исследования структуры и разнообразия планетарных систем с целью обнаружения экзопланет (находящихся за пределами Солнечной системы), подобных Земле.

За время работы телескоп многократно превзошел ожидания ученых, собрав большое количество данных, обработка которых, по словам NASA, займет годы. Однако уже сейчас можно сказать, что телескоп обнаружил тысячи претендентов на роль экзопланет и существенно расширил представления о звездных системах.

Иоганн Кеплер — немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Kepler продолжит вращаться вокруг Солнца, то находясь дальше от него, чем Земля, то ближе. Время от времени он будет сближаться с нашей планетой, но никогда не пройдет ближе, чем примерно учетверенное расстояние от Земли до Луны.

Примечательно, что телескоп Kepler прекратил свою работу 15 ноября. В этот же день 388 лет назад умер Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) — немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы — в честь которого был назван аппарат.

ixbt.com

Показать полностью Кеплер Телескоп Кеплер Астрономия Интересное

Уже 16 апреля NASA запустит новую миссию по поиску экзопланет, TESS. В этом ролике собрана базовая информация об аппарате и сферах его применения.

Кратко: Tess — это как 350 работающих одновременно «Кеплеров»!

[моё] Астрономия Tess Кеплер

В 1480 световых годах от Земли есть звезда, которая выделывает такое, какое астрономы никогда не видели прежде. Через случайные промежутки времени ее свет меркнет на целых 22%.

Это слишком много, чтобы объяснить происходящее планетой.

И эта звезда стала значительно темнее за последнее столетие (официально ее называют KIC 8462852, но неформально — звезда Табби, или звезда Бояджян, в честь первооткрывателя).

Странное поведение бросает вызов всем известным объяснениям, и астроном Джейсон Райт отмечает, что эти световые узоры похожи на то, что мы могли бы ожидать, если бы инопланетяне построили комплекс машин вокруг звезды для сбора ее энергии. Например, сферу Дайсона.

Но даже Райт признает, что, вероятнее всего, происходящему будет естественное объяснение. В сентябре он и его соавтор Стейн Сигурдсон собрались и проанализировали некоторые из наиболее возможных объяснений.

А на днях, в конце октября, звездой Табби заинтересовалась и инициативная группа Юрия Мильнера, занимающаяся поиском инопланетян.

Журнал Popular Science собрал самые понравившиеся людям версии, и мы с вами поделимся этим рейтингом. В конце концов, мы все с замиранием сердца следили за каждым мерцанием злополучной звезды KIC 8462852, не так ли?

Ошибся ли Кеплер? Нет.

Данные проверяют. Когда телескоп Кеплер обнаружил серьезные провалы света у KIC 8462852, телескоп даже не покачнулся, и в других данных, собранных в это же время, не обнаружилось ничего странного.

Исключено также, что пиксели телескопа, которые запечатлели звезду Бояджян, были неисправными, поскольку изображение звезды не всегда было на одних и тех же пикселях. По мере движения звезды в течение месяца и по мере смещения положения телескопа, звезду наблюдали различные детекторы и все показали, что звезда вела себя странно. «Провалы вполне реальны», пишет Райт.

Несколько месяцев ученые спорили о том, становилась ли звезда тусклее за последнее столетие. Те наблюдения были основаны на старых и неточных астрономических данных. Но новый анализ показал, что звезда серьезно потемнела за четыре года, в течение которых ее наблюдал Кеплер, а значит и за прошлый век вполне тоже могла.

Может ли черная дыра съедать свет? Нет.

Несмотря на популярный образ: черная дыра, съедающая все на своем пути, включая свет, черные дыры могут и не иметь отношения к затемнению звезды Табби.

Райт объяснил, что если бы черная дыра была близко к звезде Табби, ее массивная гравитация привела бы к раскачиванию звезды, что было бы заметно земным ученым. Она не качается. К тому же, если бы черная дыра засасывала материал звезды, то падая в нее, материал испускал бы яркий свет и рентгеновские лучи, которых ученые, опять же, не видят.

Но если черная дыра находится далеко от звезды Табби, между звездой и Землей? Тоже нет. Тогда черная дыра выступала бы в роли линзы, напротив, усиливая яркость звезды.

Может быть, солнечное пятно? Вряд ли.

Пятна на нашем солнце действительно вызывают крошечные снижения яркости, но мы говорим о нескольких десятых процента.

Чтобы вызвать огромный провал в уровне света, как у KIC 8462852, на 20%, звездные пятна должны быть в 10-100 раз больше, чем самые сильные из известных эффектов других звезд.

Кроме того, звезда Табби вращается довольно быстро, поэтому провалы, вызванные пятнами на солнце, должны были бы появляться и исчезать каждый день.

Но что, если бы пятна были на полюсах вращающейся звезды, а полюс постоянно указывал на нас? Это тоже кажется крайне маловероятным, говорит Райт, учитывая тот факт, что звезда Бояджян — из тех звезд, которые обычно не располагают большими пятнами.

Кометы? Возможно, но вряд ли.

Кометы, между прочим, это объяснение, которое предпочитает Табета Бояджян, открыватель звезды. Идея в том, что на орбите звезды может тусоваться семейка гигантских комет, периодически блокирующих ее свет.

Но если там имеются кометы, они должны быть довольно далеко от звезды, в противном случае астрономы смогли бы увидеть лишнее тепло, поступающее от них. Отсутствие лишнего тепла исключает практически все возможные объяснения, которые опираются на существование чего-то большого на орбите звезды.

И если гипотеза с кометами может объяснить краткосрочные провалы света, которые случались в 2011 и 2013 годах, она не объясняет долгосрочное затемнение звезды, говорит Райт. И по его мнению, лучшая гипотеза обязана объяснить оба феномена.

«Это довольно возмутительно, но все предложенное до сих пор оказывается весьма возмутительным», каламбурит Райт.

Диск межзвездной черной дыры? Может быть!

Хотя черная дыра определенно не пожирает свет звезды Бояджян, есть еще один способ, которым черная дыра могла бы блокировать его. Возможно, в межзвездной среде между звездой и нами лежит что-то большое и темное.

Диск вещества, вращающийся вокруг черной дыры, может быть возможным объяснением. (Диск обломков также вращается вокруг звезд и планет, но раз уж астрономы пока ничего не увидели, то и объект должен быть темным… как черная дыра).

Но чтобы эта гипотеза выстрелила, диск вещества, обернутого вокруг черной дыры, должен быть огромным — в 600 раз больше расстояния от Звезды до Солнца — чтобы блокировать свет звезды на столь длительные периоды времени, несмотря на ежемесячные движения звезды.

Райт говорит, что хотя мы никогда не видели настолько большого диска черной дыры, физика не исключает такой возможности. Будь там большой диск, ученые могли бы подтвердить его наличие по обломку, проходящему перед соседней звездой.

Другое межзвездное вещество? Тоже может быть.

Пространство между звездами наполнено газом, пылью, а также нитями и листами материала, слипшегося воедино под действием силы притяжения. Вполне возможно, что особенно плотная часть этой межзвездной среды затесалась между нами и звездой Табби, поглощая часть ее света.

Чтобы создать настолько большие провалы в свете, эти нити или листы должны быть примерно в 1000 раз меньше и плотнее, чем мы привыкли считать, но это не невозможно, говорит Райт. Может быть, структуры вроде этих просто столь малы и редки, что мы никогда не видели ничего подобного до сих пор.

Темные туманности, известные как глобулы Бока, тоже могут быть причастны. Эти черные, звездообразующие облака пыли и газа ранее уже прятали звезды. Турбулентный газ и пыль, кружащие внутри глобулы, могли сформировать плотные участки и затемнить свет звезды.

«Было бы необычно увидеть одно из таких облаков в этой части неба», отмечает Райт, но это не исключено.

Оба эти явления — межзвездные листы и темные туманности — могли бы затемнить наш вид звезд, которые рядом с интересующим нас объектом. Проблема в том, что звезды рядом очень слабенькие, их яркость точно не измерить, поэтому астрономы не уверены в этом объяснении.

Инопланетяне? Кто знает.

Гипотеза о том, что инопланетяне строят сферу Дайсона вокруг звезды, чтобы собирать ее энергию, не выдерживает ту же критику, что и кометы: любой объект на орбите звезды должен поглощать свет и повторно испускать его в виде избытка тепла. Но астрономы не зафиксировали этого избытка.

Но кто знает, может инопланетная цивилизация, способная создавать структуры размером со звезду, нашла способ использовать всю энергию солнца, включая тепло? В этом-то и проблема с гипотезами, в основе которых инопланетяне: нет хорошего способа их опровергнуть, поскольку мы не знаем, на что может быть способа чужая цивилизация. Невозможно также рассчитать вероятность существования там разумной жизни. Но мы знаем, что межзвездное вещество существует, а инопланетяне — да кто его знает, поэтому делаем ставку на естественное объяснение.

Ученые осторожно отмечают, что инопланетяне будут последним вариантом, когда все остальные гипотезы будут исчерпаны. Но звездой уже заинтересовались «охотники на инопланетян».

И еще раньше ей заинтересовались все виды телескопов, от обсерватории Swift и космического телескопа «Спитцер» до подзорных труб астрономов-любителей. За звездой наблюдают в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгеновском спектрах излучения. Возможно, однажды нам откроется и эта тайна.

Показать полностью 4 Астрономия Звёзды Черная дыра Кеплер Длиннопост

Факты из биографии и научной деятельности Иоганна Кеплера – как известные, так и не очень.

Примечание – данный текст (как и его продолжения) являются компиляцией замечательной книги Eduardo Lopez, изданной у нас относительно небольшим тиражом. Хочется верить, что он окажется кому-то интересным и полезным.

«Вселенная написана на языке математики» Г. Галилей

«Самым важным открытием Ньютона были записи Кеплера, которые тот сумел обнаружить среди его бумаг» Неизвестный историк науки

Факт 1 Детство Кеплера выдалось весьма непростым. Он появился на свет в лютеранской семье, знатной в прошлом, но обедневшей к моменту его рождения. Когда ему было четыре года, его отец ушел из дома и поступил в испанскую армию, сражавшуюся на стороне католиков. Вскоре за ним последовала и мать Кеплера.

Остальная семья восприняла их поступок в штыки, и Иоганн с детства рос, зная, что его родители «нехорошие люди». «Мой отец был солдат, грубый, развращенный и драчливый, а мать – маленькая, грязная, болтливая и склочная», — так он описал своих родителей позже.

Воспитанием мальчика занялась тетя, которую через несколько лет обвинили в связях с дьяволом и сожгли на костре. Брат его болел эпилепсией, да и сам Иоганн крепким здоровьем не отличался. С точки зрения современной психологии, у мальчика была высокая степень риска возникновения психических отклонений и проблем.

Но на удивление, вырос искренним и доброжелательным человеком, который, благодаря своему характеру, пользовался всеобщей любовью.

Факт 2 Его образование поначалу было довольно фрагментарным, поскольку семья часто переезжала. Но затем родные решили, что Иоганн должен стать священником и с тех пор подход к его образованию стал более системным: школа в Адельберге, высшая семинария в Маульбронне, университет в Тюбингене.

И на каждой ступени образования преподаватели отмечали его выдающиеся способности.

Интересно, что в Адельберге и Маульбронне учебные заведения содержались местными монастырями, уровень преподавания там был весьма высок для того времени, а занятия были бесплатными, что давало возможность получения образования детям из небогатых семей.

Показать полностью 2 Длиннопост История науки Астрономия Кеплер

Факты из биографии и научной деятельности Иоганна Кеплера – как известные, так и не очень.

«Я всегда считал, что у Кеплера проницательный и свободный ум и совсем не схожий с моим способ мышления» 

Галилео Галилей

Показать полностью 2 Длиннопост История Астрономия Кеплер

Артём Журавлёв

В этом видео мы рассмотрим, что такое экзопланеты. Поговорим о таком понятии, как экзолуны.

Разберем краткую историю открытия экзопланет, а также я покажу вам, где располагаются на небе ближайшие к нам 10 экзопланет. Экзопланеты являются одним из ключевых направлений в астрономии.

Изучая их, можно понять, как развивалась жизнь в нашей Солнечной системе и как она может развиваться в других экзосистемах.

Источник: https://pikabu.ru/tag/%E0%F1%F2%F0%EE%ED%EE%EC%E8%FF,%EA%E5%EF%EB%E5%F0/best

Иоганн Кеплер. Законы Кеплера и его гороскоп: «Иоганн Кеплер. О себе»

Иоганн Кеплер, немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы

Иоганн Кеплер 
15.12.1571

В астрологии мы постоянно имеем дело с Законами Кеплера, даже если не всегда об этом помним или знаем.

Когда мы трактуем замедляющийся Марс или Меркурий и говорим о специфике их влияния, когда мы, не глядя в астрологическую карту, по долготе планет относительно Солнца можем на глазок определить является планета прямой или ретроградной – мы делаем это благодаря законам, которые были открыты выдающимся учёным –  Иоганном Кеплером. Ниже на этой странице представлено описание натальной карты Иоганна Кеплера, сделанное им самим. Думаю, этот материал будет интересен и студентам астрологии и астрологам. Но сначала я хочу дать краткую справку о нём.

Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) – немецкий математик, астроном, астролог, оптик и механик, первооткрыватель законов движение планет Солнечной системы. Родился 27 декабря 1571 года, в Вайль-дер-Штадте, Германия.

В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея и гелиоцентрической системой Коперника. Противники системы Коперника ссылались на то, что в отношении погрешности расчётов она ничем не лучше птолемеевской. Напомним, что в модели Коперника планеты равномерно движутся по круговым орбитам. Чтобы согласовать это предположение с видимой неравномерностью движения планет, Копернику пришлось ввести дополнительные движения по эпициклам. Хотя эпициклов у Коперника было меньше, чем у Птолемея, его астрономические таблицы, первоначально более точные, чем птолемеевы, вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных коперниканцев.

Открытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объяснили видимую неравномерность этих движений. Они известны как Законы Кеплера. Вместо многочисленных надуманных эпициклов модель Кеплера включает только одну кривую — эллипс. Таким образом Солнце не в центре круга.

Это и есть Первый Закон Кеплера: планеты движутся по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.  Второй закон Кеплера установил, как меняется скорость планеты при удалении или приближении к Солнцу: чем дальше планета от Солнца, тем медленнее её скорость. А третий Закон Кеплера позволяет рассчитать эту скорость и период обращения вокруг Солнца.

В системе Коперника Земля всё ещё занимала особое положение, поскольку центром мира Коперник объявил центр земной орбиты. У Кеплера Земля — рядовая планета, движение которой подчинено общим трём законам.

Кеплер вывел также «уравнение Кеплера», используемое в астрономии для определения положения небесных тел. Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения.

Ньютон математически доказал, что все законы Кеплера являются прямыми следствиями закона тяготения. Строго говоря, система мира Кеплера претендовала не только на выявление законов движения планет, но и на гораздо большее.

Аналогично пифагорейцам, Кеплер считал мир реализацией некоторой числовой гармонии, одновременно геометрической и музыкальной; раскрытие структуры этой гармонии дало бы ответы на самые глубокие вопросы:

«Я выяснил, что все небесные движения, как в их целом, так и во всех отдельных случаях, проникнуты общей гармонией — правда, не той, которую я предполагал, но ещё более совершенной».

Например, Кеплер объясняет, почему планет именно шесть (к тому времени были известны только шесть планет Солнечной системы) и они размещены в пространстве так, а не как-либо иначе: оказывается, орбиты планет вписаны в правильные многогранники. Кеплер предсказал существование двух спутников Марса и промежуточной планеты между Марсом и Юпитером.

Законы Кеплера соединяли в себе ясность, простоту и вычислительную мощь. Уже современники Кеплера убедились в точности новых законов, хотя их глубинный смысл до Ньютона оставался непонятным.

Никаких попыток реанимировать модель Птолемея или предложить иную систему движения, кроме гелиоцентрической, больше не предпринималось.

Кеплер немало сделал для принятия протестантами григорианского календаря (на сейме в Регенсбурге, 1613, и в Ахене, 1615).

Иоган Кеплер был также и астрологом. о нём и трёх Законах Кеплера можно посмотреть в конце текста. А сейчас я предлагаю познакомится с гороскопом Иоганна Кеплера, описанным им самим. Это перевод рукописи. В тексте размышления о влияниях некоторых аспектов и о некоторых современниках Кеплера. 

Человеку этому на роду написано проводить время главным образом за решением трудных задач, отпугивающих других. Ещё мальчиком он не по возрасту рано увлёкся законами метрического стихосложения. Пробовал писать комедии, выбирал длиннейшие псалмы и запечатлевал их в памяти. Пытался выучить наизусть все примеры из грамматики Крузиуса.

Свои первые опыты в стихосложении он посвятил акростихам, загадкам, анаграммам, а затем, когда стал более зрело судить об их истинных достоинствах, обратился к различным труднейшим жанрам лирической поэзии, слагая оды в духе Пиндара, сочинял дифирамбы, проявлял интерес к столь необычным вопросам, как неподвижность Солнца, происхождение рек, вид Атланта, уходящего головой в облака.

Источник: https://astronavigator.blogspot.com/2014/06/blog-post_3.html

Booksm
Добавить комментарий