Краткая биография Кеплера
Иоганн Кеплер появился на свет 27.12.1571 в городе Вайль-дер-Штадте (недалеко от Штутгарта). Стремление к приобретению астрономических познаний появляется у Иоганна в раннем отрочестве под впечатлением увиденной в 1577 году яркой кометы и от наблюдения лунного затмения в 1580 году. Несмотря на плохое зрение (результат заболевания оспой), он не терял восхищения астрономией всю свою жизнь.
Краткая хронология дальнейших событий жизненного пути Кеплера:
- 1589 - окончание монастырской школы в Маульбронне.
- 1591 - поступление в университет Тюбингена. Знакомится с гелиоцентрической системой, становится её адептом.
- 1594 - приглашается в университет Граца лектором математики.
- 1596 - первый научный труд - «Тайна мироздания».
- 1597 - женитьба на вдове Барбара Мюллер фон Мулек.
- 1600 - переезд из Граца в Прагу (из-за гонений на протестантов).
- 1601 - замещает умершего Тихо Браге на должностях придворного астронома и астролога при императоре Рудольфе II.
- 1604 - наблюдает сверхновую звезду (сейчас носит его имя).
- 1609 - формулировка двух первых законов движения планет (труд «Новая астрономия»).
- 1611 - смерть старшего сына и жены.
- 1613 - новая женитьба.
- 1618 - открытие третьего закона (труд «Гармония мира»).
- 1630 (15.10) – Кеплер умирает в результате болезни, полученной при поездке в Регенсбург к императору Матвею.
Астрономия Кеплера
Конец 16-го века - продолжение спора между геоцентрической Птолемеевой моделью и гелиоцентрической моделью мироздания Коперника. Открытие Кеплером трёх законов планетарного движения, в полном объёме и с высокой надёжностью прояснили наблюдаемую прерывистость этого движения, что было затруднительно при использовании теории Коперника.
Это обусловлено тем, что в Кеплеровой модели только одна эллиптическая кривая и не нужны поправки для круговых орбит.
Несмотря на то, что для Кеплеровой модели мироустройства базисом служила система Коперника, они совершенно не схожи (аналогично лишь земное вращение за сутки). Кеплер отверг сферы, с прикреплёнными к ним планетами, привнёс новый термин - планетарная орбита. Коперник полагал Землю как центр мироздания. Кеплер же считал, что Земля всего лишь одна из сонма планет, следовательно, движение её подчиняется открытым им законам.
Кеплеру принадлежит так называемое «уравнение Кеплера», которое применяется астрономами при нахождении местоположения небесных объектов.
Теория тяготения Ньютона основана на Кеплеровых законах.
Точку зрения Кеплера, на организацию вселенского пространства за пределами системы Солнца, с теперешних позиций, нельзя признать правильной. Солнце у него неподвижно, а область звёзд - граница мира. Также он считал, что у Вселенной есть пределы.
Кеплером было предсказано наличие двух спутников у Марса и возможную планету (Фаэтон) между орбитами Марса и Юпитера (там будет открыт пояс астероидов).
Кеплер, фактически, установил приоритетность гелиоцентрической модели мироустройства.
В 1627 году Кеплер на свои деньги осуществил публикацию астрономических таблиц, которые ещё использовались в начале 19-го века.
Астрология Кеплера
Кеплер относился к астрологии двояко. Он полагал, что между земным и небесным существует определённая связь, гармония и единение. В тоже время, он со скепсисом относился к использованию этой связи в прогнозе реальных явлений.
Но это не мешало ему продолжать астрологические изыскания. Планеты, по мнению Кеплера, являлись одушевлёнными созданиями, имеющими собственную индивидуальность.
Т.к. Кеплер сделал несколько точных прогнозов, он был причислен к умелым астрологам. На этом основании он пользовался привилегией составлять гороскопы для императора.
Законы Кеплера в астрономии
Главная, но не единственная, заслуга Кеплера перед астрономической наукой - выведенные им законы, описывающие движение планет:
- Орбитам планет свойственна форма эллипса, один из фокусов занимает Солнце.
- Площади, описываемые векторами, проведёнными от планет до Солнца, за равные временные интервалы, равнозначны.
- Квадраты времен обращения планет вокруг Солнца соотносятся, в той же пропорции, как их усреднённые дистанции до Солнца в кубе.
Рисунок 1. Иллюстрация к законам Кеплера. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Закон Кеплера №1. Для планет характерная траектория движения - замкнутая кривая в форме эллипса. При этом нахождение Солнца - тот или иной фокус эллипса. У каждой орбиты есть два фокуса: пара точек внутри эллиптической орбиты, расположенных на постоянных расстояниях от неё. Кеплером было выявлено, что у всех орбитальных траекторий планет, входящих в солнечную систему, фактически одна плоскость. Наибольшую вытянутость имеют орбиты Плутона и Марса, другие планеты обладают орбитами, приближающимися по форме к окружностям. Отсюда, неформальное наименование, данное первому закону Кеплера - закон эллипсов.
Закон Кеплера №2. Планетарным скоростям большие значения присущи тогда, когда они располагаются минимальной дистанции от Солнца, и меньшие значения тогда, когда они располагаются на максимуме расстояния (солнечный перигелий и афелий). Следовательно, второму Кеплерову закону, может быть дана следующая формулировка: все планеты обращаются в плоскости, которая проходит через солнечный центр. Кроме того, у радиус-вектора соединяющего Солнце с планетой, будет равнозначная площадь покрытия. Т.е., имеет место неравномерное планетарное обращение, перигелий - максимум скорости, афелий - минимум.
Закон Кеплера №3. Описываемый закон гласит, что у возведённого в квадрат периода полного прохождения орбиты существует прямая пропорциональность с полуосью орбиты в кубе. В третьем Кеплеровом законе отображается взаимосвязь между расстоянием от планеты до звезды и периодом орбитального обращения.
