Иоганнес Кеплер

«Кеплер» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Кеплер (значения) .

Иоганнес Кеплер
Портрет Августа Келера , ок. 1910 год
Рожденный	( 1571-12-27 ) 27 декабря 1571 г. Вольный имперский город Вайль дер Штадт , Священная Римская империя
Умер	15 ноября 1630 г. (1630-11-15) (58 лет) Вольный имперский город Регенсбург , Священная Римская империя.
Образование	Tübinger Stift , Тюбингенский университет (Массачусетс, 1591 г.)
Известный	Законы движения планет Кеплера Гипотеза Кеплера Столы Рудольфин
Научная карьера
Поля	Астрономия , астрология , математика , натурфилософия.
Докторантура	Майкл Мэстлин
Подпись

Иоганн Кеплер ( / ˈ k ɛ p l ər / ; Немецкий: [joˈhanəs ˈkɛplɐ, -nɛs -] ; 27 декабря 1571 — 15 ноября 1630) — немецкий астроном , математик , астролог , натурфилософ и музыкальный писатель. Он является ключевой фигурой в научной революции 17-го века , наиболее известен своими законами движения планет и своими книгами Astronomia nova , Harmonice Mundi и Epitome Astronomiae Copernicanae , оказавшими влияние, среди прочего, на Исаака Ньютона , обеспечив одну из основ его теории. всемирного тяготения . Разнообразие и влияние его работ сделали Кеплера одним из основателей и отцов современной астрономии , научного метода , естествознания и современной науки . Его называют «отцом научной фантастики » за его роман «Сомниум » .

Кеплер был учителем математики в семинарии в Граце , где он стал соратником принца Ганса Ульриха фон Эггенберга . Позже он стал помощником астронома Тихо Браге в Праге и, в конечном итоге, императорским математиком императора Рудольфа II и двух его преемников Матиаса и Фердинанда II . Он также преподавал математику в Линце и был советником генерала Валленштейна .Кроме того, он провёл фундаментальные работы в области оптики , будучи названным отцом современной оптики. в частности, за его Astronomiae pars optica . Он также изобрел улучшенную версию телескопа -рефрактора — телескоп Кеплера, который стал основой современного телескопа-рефрактора. а также усовершенствовал конструкцию телескопа Галилео Галилея , который упомянул открытия Кеплера в своей работе.

Кеплер жил в эпоху, когда не было четкого различия между астрономией и астрологией . но существовало сильное разделение между астрономией (разделом математики в рамках гуманитарных наук ) и физикой (разделом натуральной философии ). Кеплер также включил в свою работу религиозные аргументы и рассуждения, мотивированные религиозным убеждением и верой в то, что Бог создал мир в соответствии с понятным планом, доступным через естественный свет разума . Кеплер назвал свою новую астрономию «небесной физикой». как «экскурс в » Аристотеля Метафизику , и как «дополнение к книге Аристотеля «О небесах » » трансформируя древнюю традицию физической космологии, рассматривая астрономию как часть универсальной математической физики.

Ранняя жизнь

Детство (1571–1590)

Место рождения Кеплера в Вайль дер Штадт.

Кеплер родился 27 декабря 1571 года в Вольном имперском городе Вайль -дер-Штадт (ныне часть Штутгартского региона немецкой земли Баден-Вюртемберг ). Его дед, Зебальд Кеплер, был лорд-мэром города. К моменту рождения Иоганна состояние семьи Кеплер было в упадке. Его отец, Генрих Кеплер, зарабатывал на жизнь наемником и ушел из семьи, когда Иоганну было пять лет. Считалось, что он погиб во время Восьмидесятилетней войны в Нидерландах. Его мать, Катарина Гульденманн , дочь трактирщика, была целительницей и травницей . У Йоханнеса было шесть братьев и сестер, из которых два брата и одна сестра дожили до взрослого возраста. Он родился недоношенным и утверждал, что в детстве был слабым и болезненным. Тем не менее он часто поражал путешественников в гостинице своего деда своими феноменальными математическими способностями.

В детстве Кеплер стал свидетелем Великой кометы 1577 года , которая привлекла внимание астрономов всей Европы.

Он познакомился с астрономией в раннем возрасте и у него возникла сильная страсть к ней, которая продлилась всю его жизнь. В шесть лет он наблюдал Великую комету 1577 года , написав, что «[его] мать взяла его на высокое место, чтобы посмотреть на нее». В 1580 году, в возрасте девяти лет, он наблюдал другое астрономическое событие, лунное затмение , записав, что он помнит, как его «вызвали на улицу», чтобы увидеть его, и что Луна «казалась совершенно красной». Однако детская оспа оставила у него слабое зрение и искалеченные руки, что ограничило его способности в наблюдательных аспектах астрономии.

В 1589 году, окончив гимназию, латинскую школу и семинарию в Маульбронне , Кеплер поступил в Тюбингерский институт в Тюбингенском университете . Там он изучал философию у Витуса Мюллера. и богословие под руководством Якоба Хеербранда (ученика Филиппа Меланхтона в Виттенберге), который также преподавал Михаэлю Мэстлину , пока он был студентом, пока он не стал канцлером в Тюбингене в 1590 году. Он проявил себя как превосходный математик и заслужил репутацию искусного астролога, составляя гороскопы для сокурсников. Под руководством Михаэля Мэстлина, профессора математики Тюбингена с 1583 по 1631 год, он изучил как систему Птолемея , так и Коперника систему движения планет он стал коперниканцем . В то время . В студенческом диспуте он защищал гелиоцентризм как с теоретической, так и с теологической точки зрения, утверждая, что Солнце является основным источником движущей силы во Вселенной. Несмотря на его желание стать служителем лютеранской церкви, ему было отказано в рукоположении из-за убеждений, противоречащих Формуле Согласия . Ближе к концу учебы Кеплера рекомендовали на должность преподавателя математики и астрономии в протестантской школе в Граце. Он принял эту должность в апреле 1594 года, в возрасте 22 лет.

Грац (1594–1600)

Портреты Кеплера и его жены

Дом Кеплера и Барбары Мюллер в Гессендорфе , недалеко от Граца (1597–1599)

Прежде чем завершить учебу в Тюбингене, Кеплер принял предложение преподавать математику вместо Георга Стадиуса в протестантской школе в Граце (ныне Штирия, Австрия). В этот период (1594–1600 гг.) он издал множество официальных календарей и прогнозов, которые укрепили его репутацию астролога. Хотя Кеплер относился к астрологии неоднозначно и пренебрегал многими традиционными практиками астрологов, он глубоко верил в связь между космосом и человеком. В конце концов он опубликовал некоторые идеи, которые возникли у него во время учебы в « Mysterium Cosmographicum» (1596 г.), опубликованном чуть больше года после его прибытия в Грац.

В декабре 1595 года Кеплера познакомили с Барбарой Мюллер, 23-летней вдовой (дважды старше) с маленькой дочерью Региной Лоренц, и он начал за ней ухаживать. Мюллер, наследница поместий своих покойных мужей, также была дочерью успешного владельца мельницы. Ее отец Йобст изначально выступал против брака. Несмотря на то, что Кеплер унаследовал благородство своего деда, бедность Кеплера делала его неприемлемой парой. Джобст уступил после того, как Кеплер завершил работу над «Мистериумом» , но помолвка чуть не распалась, пока Кеплер отсутствовал, занимаясь деталями публикации. Однако протестантские официальные лица, которые помогли организовать матч, оказали давление на Мюллеров, чтобы они выполнили свое соглашение. Барбара и Йоханнес поженились 27 апреля 1597 года.

В первые годы брака у Кеплеров родилось двое детей (Генрих и Сюзанна), оба умерли в младенчестве. В 1602 году у них родилась дочь (Сусанна); в 1604 г. — сын (Фридрих); а в 1607 г. - еще один сын (Людвиг).

Другие исследования

После публикации «Мистериума» и с благословения школьных инспекторов Граца Кеплер начал амбициозную программу по расширению и совершенствованию своей работы. Он планировал четыре дополнительных книги: одну о стационарных аспектах Вселенной (Солнце и неподвижных звездах); один о планетах и ​​их движении; один о физической природе планет и формировании географических объектов (особенно на Земле); и один о влиянии небес на Землю, включая атмосферную оптику, метеорологию и астрологию.

Он также запросил мнение многих астрономов, которым он послал Мистериум , в том числе Реймаруса Урсуса (Николаус Реймерс Бэр) — имперского математика Рудольфа II и заклятого соперника Тихо Браге . Урсус не ответил прямо, но переиздал лестное письмо Кеплера, чтобы продолжить свой приоритетный спор по поводу (так называемой теперь) системы Тихона с Тихо. Несмотря на эту черную метку, Тихо также начал переписку с Кеплером, начав с резкой, но законной критики системы Кеплера; Среди множества возражений Тихо оспорил использование неточных числовых данных, взятых из Коперника. В своих письмах Тихо и Кеплер обсуждали широкий круг астрономических проблем, останавливаясь на лунных явлениях и теории Коперника (особенно на ее теологической жизнеспособности). Но без значительно более точных данных обсерватории Тихо у Кеплера не было возможности решить многие из этих проблем.

Вместо этого он обратил свое внимание на хронологию и «гармонию», нумерологические отношения между музыкой, математикой и физическим миром, а также их астрологические последствия. Предположив, что Земля обладает душой (свойство, которое он позже использовал, чтобы объяснить, как Солнце вызывает движение планет), он создал спекулятивную систему, связывающую астрологические аспекты и астрономические расстояния с погодой и другими земными явлениями. Однако к 1599 году он снова почувствовал, что его работа ограничена неточностью имеющихся данных — точно так же, как растущая религиозная напряженность также угрожала его дальнейшей работе в Граце. В декабре того же года Тихо пригласил Кеплера посетить его в Праге ; 1 января 1600 года (еще до того, как он получил приглашение) Кеплер отправился в путь в надежде, что покровительство Тихо сможет решить его философские проблемы, а также его социальные и финансовые проблемы.

Научная карьера

Прага (1600–1612)

Тихо Браге

4 февраля 1600 года Кеплер встретил Тихо Браге и его помощников Франца Тенгнагеля и Лонгомонтана в Бенатках-над-Йизерой (35 км от Праги), месте, где строилась новая обсерватория Тихо. В течение следующих двух месяцев он оставался в качестве гостя, анализируя некоторые наблюдения Тихо за Марсом; Тихо тщательно охранял свои данные, но был впечатлен теоретическими идеями Кеплера и вскоре предоставил ему больший доступ. Кеплер планировал проверить свою теорию из Mysterium Cosmographicum на основе марсианских данных, но, по его оценкам, работа займет до двух лет (поскольку ему не разрешили просто скопировать данные для собственного использования). С помощью Иоганна Ессениуса Кеплер попытался договориться о более формальном соглашении о приеме на работу с Тихо, но переговоры прервались из-за гневного спора, и 6 апреля Кеплер уехал в Прагу. Кеплер и Тихо вскоре помирились и в конце концов достигли соглашения о зарплате и условиях проживания, а в июне Кеплер вернулся домой в Грац, чтобы забрать свою семью.

Политические и религиозные трудности в Граце разбили его надежды на немедленное возвращение в Браге; в надежде продолжить свои астрономические исследования Кеплер добивался назначения математиком к эрцгерцогу Фердинанду . С этой целью Кеплер написал эссе, посвященное Фердинанду, в котором предложил теорию движения Луны, основанную на силах: «In Terra inest virtus, quae Lunam ciet» («В Земле существует сила, которая заставляет Луну вращаться»). двигаться"). Хотя это эссе не принесло ему места при дворе Фердинанда, в нем подробно описан новый метод измерения лунных затмений, который он применил во время затмения 10 июля в Граце. Эти наблюдения легли в основу его исследований законов оптики, кульминацией которых стала книга Astronomiae Pars Optica .

2 августа 1600 года, после отказа принять католицизм, Кеплер и его семья были изгнаны из Граца. Несколько месяцев спустя Кеплер вернулся уже вместе с остальными членами своей семьи в Прагу. На протяжении большей части 1601 года его напрямую поддерживал Тихо, который поручил ему анализировать планетарные наблюдения и написать трактат против (к тому времени умершего) соперника Тихо, Урсуса. В сентябре Тихо обеспечил ему комиссию в качестве соавтора по новому проекту, который он предложил императору: Таблицы Рудольфина , которые должны заменить Прутенические таблицы Эразма Рейнхольда . Через два дня после неожиданной смерти Тихо 24 октября 1601 года Кеплер был назначен его преемником на посту императорского математика с обязанностью завершить его незавершенную работу. Следующие 11 лет работы имперским математиком станут самыми продуктивными в его жизни.

Имперский советник

Основной обязанностью Кеплера как имперского математика было предоставление императору астрологических советов. Хотя Кеплер скептически относился к попыткам современных астрологов точно предсказать будущее или предсказать конкретные события, он составлял хорошо принятые подробные гороскопы для друзей, семьи и покровителей еще со времен своего обучения в Тюбингене. Помимо гороскопов для союзников и иностранных лидеров, император обращался к Кеплеру за советом во времена политических затруднений. Рудольф активно интересовался работами многих своих придворных ученых (в том числе многочисленных алхимиков ), а также следил за работами Кеплера в области физической астрономии.

Официально единственными приемлемыми религиозными доктринами в Праге были католическая и утраквистская , но положение Кеплера при императорском дворе позволяло ему беспрепятственно исповедовать свою лютеранскую веру. Император номинально обеспечивал достаточный доход своей семье, но трудности, связанные с чрезмерно раздутой имперской казной, означали, что фактическое получение достаточного количества денег для выполнения финансовых обязательств было постоянной борьбой. Отчасти из-за финансовых проблем его жизнь дома с Барбарой была неприятной, омраченной ссорами и приступами болезней. Однако придворная жизнь свела Кеплера с другими выдающимися учеными ( Иоганном Маттеусом Вакхером фон Вакхенфельсом , Йостом Бюрги , Давидом Фабрициусом , Мартином Бахазеком и Иоганнесом Бренгером и другими), и астрономическая работа продвигалась быстро.

Сверхновая 1604 года

См. Также: Сверхновая Кеплера.

Остаток сверхновой Кеплера SN 1604.

В октябре 1604 года появилась новая яркая вечерняя звезда ( SN 1604 ), но Кеплер не поверил слухам, пока не увидел ее сам. Кеплер начал систематически наблюдать сверхновую. Астрологически конец 1603 года ознаменовал начало огненного тригона , начало примерно 800-летнего цикла великих соединений ; астрологи связали два предыдущих таких периода с возвышением Карла Великого (около 800 лет назад) и рождением Христа (около 1600 лет назад) и, таким образом, ожидали событий великого значения, особенно в отношении императора.

Именно в этом контексте, будучи имперским математиком и астрологом императора, Кеплер два года спустя описал новую звезду в своей книге « De Stella Nova» . В нем Кеплер обратился к астрономическим свойствам звезды, одновременно скептически подходя к многочисленным астрологическим интерпретациям, циркулировавшим в то время. Он отметил ее угасающую светимость, высказал предположения о ее происхождении и использовал отсутствие наблюдаемого параллакса, чтобы доказать, что она находится в сфере неподвижных звезд, что еще больше подрывает доктрину неизменности небес (принятая со времен Аристотеля идея о том, что небесные сферы были совершенны и неизменны). Рождение новой звезды подразумевало изменчивость небес. Кеплер также приложил приложение, в котором обсуждал недавнюю хронологическую работу польского историка Лаврентия Суслыги ; он подсчитал, что, если бы Суслыга был прав в том, что принятые сроки отставали на четыре года, то Вифлеемская звезда — аналог нынешней новой звезды — совпала бы с первым великим соединением более раннего 800-летнего цикла.

В последующие годы Кеплер пытался (безуспешно) начать сотрудничество с итальянским астрономом Джованни Антонио Маджини и занимался хронологией, особенно датировкой событий из жизни Иисуса . Около 1611 года Кеплер распространил рукопись, которая в конечном итоге была опубликована (посмертно) под названием «Сомний» («Сон»). Частично цель «Сомниума» заключалась в том, чтобы описать, на что будет похожа практика астрономии с точки зрения другой планеты, и показать возможность создания негеоцентрической системы. Рукопись, исчезнувшая после нескольких переходов из рук в руки, описывала фантастическое путешествие на Луну; это была частично аллегория, частично автобиография и частично трактат о межпланетных путешествиях (иногда его называют первым произведением научной фантастики). Спустя годы искаженная версия истории, возможно, спровоцировала суд над его матерью о колдовстве, поскольку мать рассказчика обращается к демону, чтобы узнать, как путешествовать в космосе. После ее окончательного оправдания Кеплер составил 223 сноски к рассказу - в несколько раз длиннее, чем сам текст, - которые объясняли аллегорические аспекты, а также значительное научное содержание (особенно в отношении географии Луны), скрытое в тексте.

Дальнейшая жизнь

Проблемы

Улица Карлова в Старом городе Праги - дом, где жил Кеплер, ныне музей.

В 1611 году растущая политико-религиозная напряженность в Праге достигла апогея. Император Рудольф, здоровье которого ухудшалось, был вынужден отречься от престола короля Богемии своим братом Матиасом . Обе стороны обращались за астрологическим советом Кеплера, возможностью, которую он использовал для предоставления примирительных политических советов (с небольшим упоминанием звезд, за исключением общих заявлений, призванных препятствовать решительным действиям). Однако было ясно, что будущие перспективы Кеплера при дворе Матиаса туманны.

В том же году Барбара Кеплер заразилась венгерской пятнистой лихорадкой , после чего у нее начались судороги . Пока Барбара выздоравливала, все трое детей Кеплера заболели оспой; Фридрих, 6 лет, умер. После смерти сына Кеплер разослал письма потенциальным покровителям в Вюртемберге и Падуе . В Тюбингенском университете ересей Кеплера в Вюртемберге его возвращению помешали опасения по поводу предполагаемых кальвинистских , нарушающих Аугсбургское исповедание и Формулу согласия . Университет Падуи — по рекомендации уезжающего Галилея — искал Кеплера на должность профессора математики, но Кеплер, предпочитая оставить свою семью на территории Германии, вместо этого отправился в Австрию, чтобы устроиться на должность учителя и окружного математика в Линце . Однако Барбара снова заболела и умерла вскоре после возвращения Кеплера.

Кеплер отложил переезд в Линц и оставался в Праге до смерти Рудольфа в начале 1612 года, хотя из-за политических потрясений, религиозной напряженности и семейной трагедии (наряду с юридическим спором по поводу имущества его жены) Кеплер не мог провести никаких исследований. Вместо этого он собрал рукопись хронологии Eclogae Chronicae на основе переписки и более ранних работ. После престолонаследия на посту императора Священной Римской империи Матиас подтвердил должность (и зарплату) Кеплера как имперского математика, но позволил ему переехать в Линц.

Линц (1612–1630)

Статуя Кеплера в Линце

В Линце основными обязанностями Кеплера (помимо завершения « Таблиц Рудольфина» ) было преподавание в окружной школе и предоставление астрологических и астрономических услуг. исключила его из Евхаристии В первые годы своего пребывания там он пользовался финансовой безопасностью и религиозной свободой по сравнению с его жизнью в Праге, хотя лютеранская церковь из-за его богословских сомнений. Также во время своего пребывания в Линце Кеплеру пришлось иметь дело с обвинением и окончательным приговором в колдовстве против его матери Катарины в протестантском городе Леонберг . Этот удар, произошедший всего через несколько лет после отлучения Кеплера от церкви , рассматривается не как совпадение, а как симптом полномасштабного нападения лютеран на Кеплера.

Его первой публикацией в Линце была De vero Anno (1613), расширенный трактат о году рождения Христа. Он также участвовал в обсуждении вопроса о том, следует ли вводить Папы Григория на реформированный календарь протестантских немецких землях. 30 октября 1613 года Кеплер женился на Сюзанне Ройттингер. После смерти своей первой жены Барбары Кеплер в течение двух лет рассмотрел 11 различных совпадений (процесс решения позже был официально оформлен как проблема брака ). В конце концов он вернулся к Ройттингеру (пятый матч), который, как он писал, «покорил меня любовью, скромной преданностью, экономностью в домашнем хозяйстве, трудолюбием и любовью, которую она давала пасынкам». Первые трое детей от этого брака (Маргарета Регина, Катарина и Себальд) умерли в детстве. Еще трое дожили до взрослого возраста: Кордула (род. 1621); Фридмар (род. 1623); и Хильдеберт (род. 1625). По мнению биографов Кеплера, это был гораздо более счастливый брак, чем его первый.

8 октября 1630 года Кеплер отправился в Регенсбург, надеясь получить проценты за проделанную ранее работу. Через несколько дней после прибытия в Регенсбург Кеплер заболел, и ему становилось все хуже. 15 ноября 1630 года, чуть больше месяца после прибытия, он умер. Похоронен на протестантском погосте, полностью разрушенном во время Тридцатилетней войны .

Христианство

Вера Кеплера в то, что Бог создал космос упорядоченным образом, побудила его попытаться определить и понять законы, управляющие миром природы, особенно в астрономии. Ему приписывают фразу «Я просто думаю о Божьих мыслях после Него», хотя это, вероятно, сжатая версия письма, написанного его рукой:

Эти законы [природы] доступны человеческому разуму; Бог хотел, чтобы мы признали их, создав нас по Своему образу, чтобы мы могли разделять Его мысли.

Кеплер выступал за толерантность между христианскими конфессиями, например, утверждая, что католики и лютеране должны иметь возможность причащаться вместе. Он писал: «Христос Господь не был и не является лютеранином, ни кальвинистом, ни папистом».

Астрономия

Космографическая тайна

Кеплера Платоническая твердотельная модель Солнечной системы из Mysterium Cosmographicum (1596 г.)

Первая крупная астрономическая работа Кеплера, Mysterium Cosmographicum ( «Космографическая тайна» , 1596 г.), была первой опубликованной защитой системы Коперника. было прозрение 19 июля 1595 года, когда он преподавал в Граце , демонстрируя периодическое соединение Сатурна Юпитера и зодиаке в Кеплер утверждал, что у него : он понял, что правильные многоугольники ограничивают один вписанный и один описанный круг в определенных соотношениях, что, как он рассуждал, может быть геометрической основой Вселенной. Не сумев найти уникальное расположение многоугольников, соответствующее известным астрономическим наблюдениям (даже с добавлением в систему дополнительных планет), Кеплер начал экспериментировать с трехмерными многогранниками . Он обнаружил, что каждое из пяти Платоновых тел можно вписать и описать сферическими сферами ; вложение этих твердых тел, каждое из которых заключено в сферу, друг в друга, привело бы к образованию шести слоев, соответствующих шести известным планетам — Меркурию , Венере , Земле , Марсу , Юпитеру и Сатурну. Выборочно заказывая твердые вещества — октаэдр , икосаэдр , додекаэдр , тетраэдр , куб — ​​Кеплер обнаружил, что сферы можно размещать с интервалами, соответствующими относительным размерам траектории каждой планеты, предполагая, что планеты вращаются вокруг Солнца. Кеплер также нашел формулу, связывающую размер орбиты каждой планеты с длиной ее орбитального периода : от внутренней к внешней планете коэффициент увеличения орбитального периода в два раза превышает разницу в радиусе орбиты. Однако позже Кеплер отверг эту формулу, поскольку она была недостаточно точной.

Кеплер считал, что Мистериум раскрыл Божий геометрический план Вселенной. Во многом энтузиазм Кеплера по поводу системы Коперника проистекал из его богословских убеждений о связи между физическим и духовным ; сама вселенная была образом Бога: Солнце соответствовало Отцу, звездная сфера — Сыну , а промежуточное пространство между ними — Святому Духу . Его первая рукопись « Мистериума» содержала обширную главу, в которой гелиоцентризм примирялся с библейскими отрывками, которые, казалось, поддерживали геоцентризм. При поддержке своего наставника Михаэля Мэстлина Кеплер получил разрешение сената Тюбингенского университета на публикацию своей рукописи при условии удаления толкования Библии и добавления более простого и понятного описания системы Коперника, а также новых идей Кеплера. «Мистериум» был опубликован в конце 1596 года, а Кеплер получил его копии и начал рассылать их выдающимся астрономам и покровителям в начале 1597 года; его мало читали, но он укрепил репутацию Кеплера как высококвалифицированного астронома. Безудержная преданность влиятельным покровителям, а также людям, контролировавшим его положение в Граце, также открыла решающий путь в систему патронажа .

В 1621 году Кеплер опубликовал расширенное второе издание « Мистериума» , вдвое короче первого, подробно описывая в сносках исправления и улучшения, которых он достиг за 25 лет с момента его первой публикации. С точки зрения воздействия, Мистериум можно рассматривать как важный первый шаг в модернизации теории, предложенной Коперником в его De Revolutionibus orbium coelestium . В то время как Коперник стремился продвигать в этой книге гелиоцентрическую систему, он прибегал к устройствам Птолемея (а именно, к эпициклам и эксцентрическим кругам), чтобы объяснить изменение орбитальной скорости планет, а также продолжал использовать в качестве точки отсчета центр орбиты Земли, а не Солнца, «для помощи в расчетах и ​​для того, чтобы не сбивать с толку читателя, слишком сильно отклоняясь от Птолемея». Современная астрономия во многом обязана Mysterium Cosmographicum , несмотря на недостатки ее основного тезиса, «поскольку она представляет собой первый шаг в очищении системы Коперника от остатков теории Птолемея, все еще цепляющихся за нее».

Новая астрономия

Схема геоцентрической траектории Марса через несколько периодов видимого ретроградного движения в Astronomia Nova (1609 г.)

Расширенное направление исследований, кульминацией которого стала Astronomia Nova ( «Новая астрономия »), включая первые два закона движения планет , началось с анализа под руководством Тихо орбиты Марса. В этой работе Кеплер представил революционную концепцию планетарной орбиты - пути планеты в космосе, возникающую в результате действия физических причин, отличную от ранее существовавшего понятия планетарной орбиты (сферической оболочки, к которой прикреплена планета). В результате этого прорыва астрономические явления стали рассматриваться как подчиняющиеся физическим законам. Кеплер рассчитал и пересчитал различные приближения орбиты Марса, используя эквант (математический инструмент, который Коперник устранил в своей системе), в конечном итоге создав модель, которая в целом согласовывалась с наблюдениями Тихо с точностью до двух угловых минут (средняя ошибка измерения). Но его не удовлетворил сложный и пока немного неточный результат; в определенных точках модель отличалась от данных на величину до восьми угловых минут. Широкий спектр традиционных методов математической астрономии подвел его, и Кеплер приступил к попытке подогнать овальную орбиту. к данным

В религиозном взгляде Кеплера на космос Солнце (символ Бога-Отца ) было источником движущей силы в Солнечной системе. В качестве физической основы Кеплер опирался по аналогии на Уильяма Гилберта теорию магнитной души Земли из «Де Магнете » (1600 г.) и на свои собственные работы по оптике. Кеплер предположил, что движущая сила (или движущий вид ) Излучение Солнца ослабевает с расстоянием, вызывая ускорение или замедление движения по мере приближения или удаления планет от Солнца. Возможно, это предположение повлекло за собой математическую зависимость, которая восстановила бы астрономический порядок. На основе измерений афелия и перигелия Земли и Марса он создал формулу, согласно которой скорость движения планеты обратно пропорциональна ее расстоянию от Солнца. Проверка этой взаимосвязи на протяжении всего орбитального цикла потребовала очень обширных вычислений; Чтобы упростить эту задачу, к концу 1602 года Кеплер переформулировал пропорцию в терминах геометрии: планеты охватывают равные площади за одинаковое время — его второй закон движения планет.

Затем он приступил к расчету всей орбиты Марса, используя закон геометрической скорости и предположив, что орбита имеет яйцеобразную форму . После примерно 40 неудачных попыток в конце 1604 года ему наконец пришла в голову идея эллипса. Ранее он считал, что это слишком простое решение, чтобы предыдущие астрономы могли его упустить из виду. Обнаружив, что эллиптическая орбита соответствует данным Марса ( гипотеза викариуса ), Кеплер сразу же пришел к выводу, что все планеты движутся по эллипсам с Солнцем в одном фокусе — его первый закон движения планет. Поскольку у него не было помощников-вычислителей, он не распространил математический анализ за пределы Марса. К концу года он завершил рукопись для Astronomia nova , хотя она не была опубликована до 1609 года из-за юридических споров по поводу использования наблюдений Тихо, собственности его наследников.

коперниканской

Дополнительная информация: Воплощение коперниканской астрономии.

После завершения работы над « Новой астрономией » Кеплер намеревался составить учебник астрономии, который охватывал бы все основы гелиоцентрической астрономии . Кеплер провел следующие несколько лет, работая над тем, что впоследствии стало Epitome Astronomiae Copernicanae ( «Воплощение коперниканской астрономии »). Несмотря на название, которое лишь намекает на гелиоцентризм, « Воплощение» посвящено не столько работе Коперника, сколько собственной астрономической системе Кеплера. « Воплощение » содержало все три закона движения планет и пыталось объяснить небесные движения физическими причинами. Хотя первые два закона движения планет (примененные к Марсу в «Новой астрономии ») были явно распространены на все планеты, а также на Луну и спутники Юпитера Медичи , он не объяснял, как эллиптические орбиты могут быть получены на основе данных наблюдений.

Первоначально задуманный как введение для непосвященных, Кеплер стремился смоделировать свое «Воплощение» по образцу своего учителя Майкла Мэстлина , который опубликовал хорошо зарекомендовавшую себя книгу, объясняющую основы геоцентрической астрономии неспециалистам. Кеплер завершил первый из трех томов, состоящий из книг I–III, к 1615 году в том же формате вопросов и ответов, что и Мэстлин, и напечатал его в 1617 году. Однако запрет католической церковью книг Коперника , а также начало Тридцатилетней войны означало, что публикация следующих двух томов будет отложена. Тем временем, чтобы избежать запрета, Кеплер переключил аудиторию « Воплощения» с новичков на аудиторию опытных астрономов и математиков, поскольку аргументы становились все более и более сложными и для понимания требовалась продвинутая математика. Второй том, состоящий из книги IV, был опубликован в 1620 году, за ним последовал третий том, состоящий из книг V–VII, в 1621 году.

Таблицы Рудольфина

Кеплера, Две страницы из «Таблицы Рудольфина» показывающие затмения Солнца и Луны.

В годы после завершения Astronomia Nova большая часть исследований Кеплера была сосредоточена на подготовке к таблицам Рудольфина и комплексному набору эфемерид (конкретных предсказаний положений планет и звезд), основанных на таблице, хотя ни один из них не был завершен в течение многих лет. .

Кеплер, наконец, завершил « Таблицы Рудольфина» в 1623 году, которые в то время считались его главной работой. Однако из-за требований императора к публикации и переговоров с наследником Тихо Браге он не был напечатан до 1627 года.

Астрология

Гороскоп Кеплера для генерала Валленштейна

Как и Птолемей , Кеплер считал астрологию аналогом астрономии и представляла равный интерес и ценность. Однако в последующие годы эти два предмета разошлись, и астрология перестала практиковаться среди профессиональных астрономов.

Сэр Оливер Лодж заметил, что Кеплер в свое время несколько пренебрегал астрологией, поскольку он «постоянно нападал на астрологию и бросал сарказм на нее, но это было единственное, за что люди готовы ему платить, и этим он в каком-то смысле жил». " Тем не менее, Кеплер потратил огромное количество времени, пытаясь восстановить астрологию на более прочной философской основе, составив многочисленные астрологические календари, более 800 рождений и ряд договоров, посвященных предмету собственно астрологии.

Об основах

В своем стремлении стать имперским астрономом Кеплер написал «De Fundamentis» (1601), полное название которого можно перевести как «О создании более обоснованных основ астрологии», в качестве краткого предисловия к одному из своих ежегодных альманахов.

В этой работе Кеплер описывает эффекты Солнца, Луны и планет с точки зрения их света и их влияния на юмор, завершая точку зрения Кеплера о том, что Земля обладает душой с некоторым чувством геометрии. Стимулируемая геометрическим схождением лучей, образующихся вокруг нее, мировая душа разумна, но не сознательна. Как пастух наслаждается игрой на флейте, не понимая теории музыкальной гармонии, так и Земля реагирует на углы и аспекты, созданные небесами, но не сознательно. Затмения важны как предзнаменования, потому что животные способности Земли сильно нарушаются внезапным перерывом света, испытывая что-то вроде эмоции и сохраняясь в ней в течение некоторого времени.

Кеплер предполагает, что Земля имеет «циклы юмора», как и живые животные, и приводит в качестве примера, что «моряки говорят, что самые высокие морские приливы возвращаются через девятнадцать лет примерно в одни и те же дни года». (Это может относиться к 18,6-летнему циклу прецессии лунного узла .) Кеплер выступает за поиск таких циклов путем сбора наблюдений за многолетний период, «и до сих пор это наблюдение не было сделано».

Третье

Кеплер и Гелисей Рослин предприняли серию опубликованных нападок и контратак на важность астрологии после вспышки сверхновой 1604 года; Примерно в то же время врач Филип Фезелиус опубликовал работу, полностью отвергающую астрологию (и работу Рослина в частности).

В ответ на то, что Кеплер считал излишествами астрологии, с одной стороны, и чрезмерно ревностным отказом от нее, с другой, Кеплер подготовил Tertius Interveniens (1610). Номинально эта работа, представленная общему покровителю Рёслина и Фезелия, представляла собой нейтральное посредничество между враждующими учёными (название означает «Вмешательство третьих лиц»), но в ней также излагались общие взгляды Кеплера на ценность астрологии, включая некоторые гипотетические механизмы взаимодействия планет и отдельных душ. Хотя Кеплер считал большинство традиционных правил и методов астрологии «зловонным навозом», в котором копается «трудолюбивая курица», «иногда можно было найти «семя зерна, даже жемчужину или золотой самородок». добросовестным научным астрологом.

Музыка

Гармоничный мир

Основная статья: Harmonice Mundi

Геометрические гармонии из Harmonice Mundi (1619 г.)

Кеплер был убежден, «что геометрические предметы дали Творцу модель для украшения всего мира». В «Harmonice Mundi» (1619) он попытался объяснить пропорции мира природы, особенно астрономические и астрологические аспекты, с помощью музыки. Центральным набором «гармоний» была musica Universalis или «музыка сфер», которую изучали Пифагор , Птолемей и другие до Кеплера; Фактически, вскоре после публикации Harmonice Mundi Кеплер был втянут в спор о приоритете с Робертом Фладдом , который недавно опубликовал свою собственную гармоническую теорию.

Кеплер начал с изучения правильных многоугольников и правильных тел , включая фигуры, которые впоследствии стали известны как тела Кеплера . Оттуда он распространил свой гармонический анализ на музыку, метеорологию и астрологию; гармония возникает из тонов, издаваемых душами небесных тел, а в случае астрологии - из взаимодействия этих тонов и человеческих душ. В заключительной части работы (Книга V) Кеплер занимался движением планет, особенно взаимосвязью между орбитальной скоростью и орбитальным расстоянием от Солнца. Подобные соотношения использовались и другими астрономами, но Кеплер — с данными Тихо и своими собственными астрономическими теориями — трактовал их гораздо точнее и придавал им новое физическое значение.

Среди многих других гармоний Кеплер сформулировал то, что стало известно как третий закон движения планет. Он перепробовал множество комбинаций, пока не обнаружил, что (приблизительно) « квадраты периодических времен относятся друг к другу как кубы средних расстояний ». Хотя он называет дату этого прозрения (8 марта 1618 г.), он не сообщает никаких подробностей о том, как он пришел к такому выводу. Однако более широкое значение этого чисто кинематического закона для планетарной динамики не осознавалось до 1660-х годов. В сочетании с Христианом Гюйгенсом недавно открытым законом центробежной силы он позволил Исааку Ньютону , Эдмунду Галлею и, возможно, Кристоферу Рену и Роберту Гуку независимо продемонстрировать, что предполагаемое гравитационное притяжение между Солнцем и его планетами уменьшается пропорционально квадрату расстояния между Солнцем и его планетами. их. Это опровергло традиционное предположение схоластической физики о том, что сила гравитационного притяжения остается постоянной с расстоянием, когда бы она ни применялась между двумя телами, как это предполагалось Кеплером, а также Галилеем в его ошибочном универсальном законе, согласно которому гравитационное падение равномерно ускоряется, а также Ученик Галилея Боррелли в своей «Небесной механике» 1666 года.

Оптика

Оптическая часть астрономии

Табличка из Astronomiae Pars Optica , иллюстрирующая строение глаз различных видов.

Пока Кеплер медленно продолжал анализировать наблюдения Тихо за Марс (теперь они доступны ему во всей полноте) и начал медленный процесс составления таблиц Рудольфина , Кеплер также взял исследование законов оптики из своего лунного эссе 1600 года . затмения представляли собой необъяснимые явления, такие как неожиданные размеры теней, красный цвет полного лунного затмения и, как сообщается, необычный свет, окружающий полное солнечное затмение. Связанные с этим вопросы атмосферной рефракции применимы ко всем астрономическим наблюдениям. Большую часть 1603 года Кеплер приостановил свою работу, чтобы сосредоточиться на оптической теории; Получившаяся рукопись, представленная императору 1 января 1604 года, была опубликована под названием Astronomiae Pars Optica («Оптическая часть астрономии»). В нем Кеплер описал закон обратных квадратов, управляющий интенсивностью света, отражением от плоских и изогнутых зеркал, а также принципы работы камер-обскуры , а также астрономические значения оптики, такие как параллакс и видимые размеры небесных тел. Он также распространил свои исследования оптики на человеческий глаз, и нейробиологи считают его первым, кто осознал, что изображения проецируются перевернутыми и перевернутыми. хрусталик глаза на сетчатку . Решение этой дилеммы не имело для Кеплера особого значения, поскольку он не видел в ней относящегося к оптике, хотя и предполагал, что изображение впоследствии корректировалось «в полостях мозга» благодаря «деятельности Души». "

Сегодня Astronomiae Pars Optica общепризнана как основа современной оптики (хотя закон преломления явно отсутствует). Что касается истоков проективной геометрии , Кеплер в этой работе представил идею непрерывного изменения математической сущности. Он утверждал, что если фокусу конического сечения позволить двигаться вдоль линии, соединяющей фокусы, геометрическая форма будет трансформироваться или вырождаться одна в другую. Таким образом, эллипс становится параболой , когда фокус движется к бесконечности, а когда два фокуса эллипса сливаются друг с другом, образуется круг. Когда фокусы гиперболы сливаются друг с другом, гипербола становится парой прямых линий. Он также предположил, что если прямую линию продлить до бесконечности, она встретится в одной бесконечной точке , приобретая таким образом свойства большого круга.

Диоптрия

В первые месяцы 1610 года Галилео Галилей с помощью своего нового мощного телескопа обнаружил четыре спутника, вращающихся вокруг Юпитера. Опубликовав свой отчет под названием Sidereus Nuncius («Звездный вестник»), Галилей запросил мнение Кеплера, отчасти для того, чтобы укрепить достоверность своих наблюдений. Кеплер с энтузиазмом ответил кратким опубликованным ответом «Dissertatio cum Nuncio Sidereo» («Разговор со звездным вестником»). Он поддержал наблюдения Галилея и предложил ряд предположений о значении и значении открытий Галилея и телескопических методов для астрономии и оптики, а также для космологии и астрологии. Позже в том же году Кеплер опубликовал свои собственные наблюдения спутников с помощью телескопа в «Narratio de Jovis Satellitibus» , обеспечив дальнейшую поддержку Галилея. Однако, к разочарованию Кеплера, Галилей так и не опубликовал свои реакции (если таковые были) на Astronomia Nova .

Кеплер также начал теоретическое и экспериментальное исследование телескопических линз, используя телескоп, позаимствованный у герцога Эрнеста Кельнского. Получившаяся рукопись была завершена в сентябре 1610 года и опубликована под названием «Диоптриса» в 1611 году. В ней Кеплер изложил теоретическую основу двояковыпуклых собирающих линз и двояковогнутых рассеивающих линз , а также то, как они комбинируются для создания телескопа Галилея , а также как концепции реальных и виртуальных изображений, вертикальных и перевернутых изображений, а также влияние фокусного расстояния на увеличение и уменьшение. Он также описал улучшенный телескоп, ныне известный как астрономический или кеплеровский телескоп , в котором две выпуклые линзы могут давать большее увеличение, чем комбинация выпуклых и вогнутых линз Галилея.

Математика и физика

Диаграмма, иллюстрирующая гипотезу Кеплера из Strena Seu de Nive Sexangula (1611 г.)

В качестве новогоднего подарка в том же году (1611 г.) он также сочинил для своего друга и бывшего покровителя барона Вакхера фон Вакхенфельса небольшую брошюру под названием Strena Seu de Nive Sexangula ( «Новогодний подарок шестиугольного снега »). В этом трактате он опубликовал первое описание гексагональной симметрии снежинок и, расширив обсуждение до гипотетической атомистической физической основы симметрии, сформулировал то, что позже стало известно как гипотеза Кеплера — утверждение о наиболее эффективном устройстве упаковки сфер. .

Кеплер написал влиятельный математический трактат Nova Stereometria doliorum vinariorum в 1613 году об измерении объема емкостей, таких как винные бочки, который был опубликован в 1615 году. Кеплер также внес вклад в развитие методов бесконечно малых и численного анализа, включая итеративные аппроксимации, бесконечно малые числа, а также раннее использование логарифмов и трансцендентных уравнений. Работы Кеплера по расчету объемов фигур и поиску оптимальной формы винной бочки были значительными шагами на пути к развитию математического анализа . Правило Симпсона , метод аппроксимации, используемый в интегральном исчислении , известно на немецком языке как Keplersche Fassregel (правило бочки Кеплера).

Наследие

его

Законы движения планет Кеплера не были сразу приняты. Некоторые крупные деятели, такие как Галилей и Рене Декарт, Кеплера полностью игнорировали «Новую астрономию» . Многие астрономы, в том числе учитель Кеплера Майкл Мэстлин, возражали против введения Кеплером физики в свою астрономию. Некоторые заняли компромиссные позиции. Исмаэль Буллиалдус принял эллиптические орбиты, но заменил закон площади Кеплера равномерным движением относительно пустого фокуса эллипса, в то время как Сет Уорд использовал эллиптическую орбиту с движениями, определяемыми эквантом.

Несколько астрономов проверили теорию Кеплера и ее различные модификации на основе астрономических наблюдений. Два прохождения Венеры и Меркурия по диску Солнца обеспечили чувствительную проверку теории в условиях, когда эти планеты обычно невозможно было наблюдать. В случае с транзитом Меркурия в 1631 году Кеплер был крайне неуверен в параметрах Меркурия и советовал наблюдателям искать транзит за день до и после предсказанной даты. Пьер Гассенди наблюдал транзит в предсказанную дату, что является подтверждением предсказания Кеплера. Это было первое наблюдение транзита Меркурия. Однако его попытка наблюдать транзит Венеры всего месяц спустя не увенчалась успехом из-за неточностей в таблицах Рудольфина. Гассенди не осознавал, что его не видно из большей части Европы, включая Париж. Иеремия Хоррокс , наблюдавший транзит Венеры в 1639 году , использовал свои собственные наблюдения для корректировки параметров кеплеровской модели, предсказал транзит, а затем построил аппарат для наблюдения за транзитом. Он оставался твердым сторонником кеплеровской модели.

«Воплощение коперниканской астрономии» читалось астрономами по всей Европе, а после смерти Кеплера оно стало основным средством распространения идей Кеплера. В период 1630–1650 годов эта книга была наиболее широко используемым учебником по астрономии, благодаря которому многие обратились в астрономию, основанную на эллипсах. Однако немногие приняли его идеи о физической основе небесных движений. В конце 17-го века ряд теорий физической астрономии, основанных на работах Кеплера, особенно теории Джованни Альфонсо Борелли и Роберта Гука , начали включать силы притяжения (хотя и не квазидуховные виды мотивов, постулированные Кеплером) и картезианскую концепцию инерция . Исаака Ньютона Кульминацией этого стали «Математические начала» (1687), в которых Ньютон вывел законы движения планет Кеплера из теории всемирного тяготения , основанной на силах . математическая задача, позже известная как «решение проблемы Кеплера ».

История науки

Памятник Тихо Браге и Кеплеру в Праге , Чехия

Помимо своей роли в историческом развитии астрономии и натуральной философии, Кеплер сыграл важную роль в философии и историографии науки . Кеплер и его законы движения занимали центральное место в ранних историях астрономии, таких как Жана-Этьена Монтюкла 1758 года «История математики» и Жана-Батиста Деламбра 1821 года «История современной астрономии» . Эти и другие истории, написанные с точки зрения Просвещения , относились к метафизическим и религиозным аргументам Кеплера со скептицизмом и неодобрением, но более поздние романтизма натурфилософы эпохи считали эти элементы центральными для его успеха. Уильям Уэвелл в своей влиятельной «Истории индуктивных наук» 1837 года нашел Кеплера архетипом индуктивного научного гения; В своей «Философии индуктивных наук» 1840 года Уэвелл считал Кеплера воплощением наиболее передовых форм научного метода . Точно так же Эрнст Фридрих Апельт — первый, кто тщательно изучил рукописи Кеплера, после их покупки Екатерина Великая определила Кеплера как ключ к « революции наук ».Апельт, который рассматривал математику, эстетическую чувствительность, физические идеи и теологию Кеплера как часть единой системы мысли, произвел первый расширенный анализ жизни и творчества Кеплера.

Работа Александра Койре над Кеплером стала после Апельта первой важной вехой в исторических интерпретациях космологии Кеплера и ее влияния. В 1930-х и 1940-х годах Койре и ряд других представителей первого поколения профессиональных историков науки описывали « научную революцию » как центральное событие в истории науки, а Кеплера — как (возможно) центральную фигуру в истории науки. революция. Койре поместил теоретизацию Кеплера, а не его эмпирические работы, в центр интеллектуальной трансформации от древнего мировоззрения к современному. С 1960-х годов объем исторических исследований Кеплера значительно расширился, включая исследования его астрологии и метеорологии, его геометрических методов, роли его религиозных взглядов в его творчестве, его литературных и риторических методов, его взаимодействия с более широкими культурными и философскими кругами. течения своего времени и даже его роль как историка науки.

Философы науки — такие как Чарльз Сандерс Пирс , Норвуд Рассел Хэнсон , Стивен Тулмин и Карл Поппер — неоднократно обращались к Кеплеру: примеры несоизмеримости , рассуждений по аналогии , фальсификации и многих других философских концепций были найдены в работах Кеплера. Физик Вольфганг Паули даже использовал спор Кеплера о приоритетах с Робертом Фладдом, чтобы изучить влияние аналитической психологии на научные исследования.

Редакции и переводы

Современные переводы ряда книг Кеплера появились в конце XIX — начале XX веков, систематическое издание собрания его сочинений началось в 1937 году (и близится к завершению в начале XXI века).

Восьмитомное издание Kepleri Opera omnia было подготовлено Кристианом Фришем (1807–1881) в период с 1858 по 1871 год по случаю 300-летия Кеплера.Издание Фриша включало только латынь Кеплера с латинскими комментариями.

Новое издание планировалось начать с 1914 года Вальтером фон Дейком (1856–1934). Дайк собрал копии неотредактированных рукописей Кеплера, используя международные дипломатические контакты, чтобы убедить советские власти предоставить ему рукописи, хранившиеся в Ленинграде, для фотографического воспроизведения. Эти рукописи содержали несколько работ Кеплера, которые не были доступны Фришу. Фотографии Дейка остаются основой современных изданий неопубликованных рукописей Кеплера.

Кеплера Макс Каспар (1880–1956) опубликовал свой немецкий перевод «Mysterium Cosmographicum» в 1923 году. Интерес к Кеплеру как на Дейка, так и на Каспара повлиял на математика Александра фон Брилля (1842–1935). Каспар стал соавтором Дейка, сменив его на посту руководителя проекта в 1934 году, а основал Комиссию Кеплера в следующем году . При содействии Марты Лист (1908–1992) и Франца Хаммера (1898–1969) Каспар продолжал редакционную работу во время Второй мировой войны. Макс Каспар также опубликовал биографию Кеплера в 1948 году. Позже комиссию возглавили Фолькер Биалас (в 1976–2003 гг.), Ульрих Григулл (в 1984–1999 гг.) и Роланд Булирш (1998–2014 гг.).

влияние

Основная статья: Список вещей, названных в честь Иоганна Кеплера

Лунный кратер Кеплер , фотография Аполлона-12 в 1969 году.

Кеплер приобрел популярный образ символа научной современности и человека, опередившего свое время; популяризатор науки Карл Саган описал его как «первого астрофизика и последнего научного астролога». Споры о месте Кеплера в научной революции породили множество философских и популярных трактовок. Одним из наиболее влиятельных является роман Артура Кестлера « » 1959 года Лунатики , в котором Кеплер однозначно является героем (морально, теологически, а также интеллектуально) революции.

Хорошо принятый исторический роман Джона Банвилля « Кеплер» (1981) исследовал многие темы, развитые в научно-популярном повествовании Кестлера и в философии науки. В научно-популярной книге 2004 года « Небесная интрига » предполагается, что Кеплер убил Тихо Браге, чтобы получить доступ к его данным.

В Австрии в 2002 году была отчеканена серебряная коллекционная серебряная монета «Иоганнес Кеплер» номиналом 10 евро. На оборотной стороне монеты изображен портрет Кеплера, который некоторое время преподавал в Граце и его окрестностях. Кеплер был лично знаком с принцем Гансом Ульрихом фон Эггенбергом , и он, вероятно, повлиял на строительство замка Эггенберг (мотив аверса монеты). Перед ним на монете изображена модель вложенных друг в друга сфер и многогранников из Mysterium Cosmographicum .

Немецкий композитор Пауль Хиндемит написал о Кеплере оперу под названием «Гармония мира» (1957), а в ходе длительного процесса ее создания написал также одноименную симфонию, опираясь на выработанные им музыкальные идеи. Опера Хиндемита вдохновила Джона Роджерса и Уилли Раффа из Йельского университета на создание синтезаторной композиции, основанной на схеме Кеплера для представления движения планет с помощью музыки. Филип Гласс написал оперу « Кеплер» (2009), основанную на жизни Кеплера, с либретто на немецком и латыни Мартины Винкель.

В честь вклада Кеплера в науку прямо названы законы движения планет Кеплера ; Сверхновая SN 1604 Кеплера , которую он наблюдал и описал; многогранники Кеплера –Пуансо (набор геометрических конструкций), два из которых были им описаны; и гипотеза Кеплера об упаковке сфер . Места и объекты, названные в его честь, включают множество городских улиц и площадей, несколько учебных заведений, астероид , а также лунный и марсианский кратеры .

Работает

• Mysterium Cosmographicum ( Священная тайна космоса ) (1596 г.)
• О более прочных основах ( астрологии 1601 г.)
• Оптическая часть астрономии (на латыни). Франкфурт-на-Майне: Клод де Марн. 1604 г.
• De Stella nova in pede Serpentarii ( На новой звезде у подножия Змееносца ) (1606 г.)
• Astronomia nova ( Новая астрономия ) (1609 г.)
• Tertius Interveniens ( Вмешательство третьих лиц ) (1610 г.)
• Диссертация с нунцием Сидерео ( Разговор со звездным вестником ) (1610 г.)
• Диоптриса (1611 г.)
• De nive sexangula ( «О шестиугольной снежинке» ) (1611 г.)
• Об истинном году, в который вечный Сын Божий принял человеческое естество во чреве Пресвятой Девы Марии (1614 г.)
• Eclogues Chronicae (1615 г., опубликовано вместе с Dissertatio cum Nuncio Sidereo )
• Nova Stereometria doliorum vinariorum ( Новая стереометрия винных бочек ) (1615 г.)
• Журнал новых небесных движений (1617–1630 гг.)
• Воплощение коперниканской астрономии (на латыни). Линц: Иоганн Планк. 1618
• Воплощение коперниканской астрономии. 1–3, О сферической доктрине (на латыни). Том. 44199. Линц: Иоганн Планк. 1618
  • Воплощение коперниканской астрономии. 4. Теоретическое обучение. 1, Небесная физика (на латыни). Том. 4. Линц: Готфрид Тамбах. 1622 г.
  • Воплощение коперниканской астрономии. 5–7, Теоретическое учение (на латыни). Том. 44323. Линц: Готфрид Тамбах. 1621 г.
• О кометах (на латыни). Аугсбург: Себастьян Мюллер. 1619
• Harmonice Mundi ( Гармония миров ) (1619)
• Mysterium космографикум ( Священная тайна космоса ), 2-е издание (1621 г.)
• Столы Рудольфина ( 1627 г. )
• Сомниум ( Сон ) (1634) ( английский перевод в предварительном просмотре Google Книг )
• [Опера] (на латыни). Том. 1. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1858.
  • [Опера] (на латыни). Том. 2. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1859.
  • [Опера] (на латыни). Том. 3. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1860.
  • [Опера] (на латыни). Том. 4. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1863.
  • [Опера] (на латыни). Том. 5. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1864.
  • [Опера] (на латыни). Том. 6. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1866.
  • [Опера] (на латыни). Том. 7. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1868.
  • [Опера] (на латыни). Том. 8. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1870.
  • [Опера] (на латыни). Том. 9. Франкфурт-на-Майне: Хейдер и Циммер. 1871.

Критическое издание собрания сочинений Кеплера ( Johannes Kepler Collected Works , KGW) в 22 томах редактируется Комиссией Кеплера (основана в 1935 году) по поручению Баварской академии наук .

Том. 1: Мистериум Космографикум. Де Стелла Нова . Эд. М. Каспар. 1938, 2-е изд. 1993. Мягкая обложка. ISBN   3-406-01639-1 .

Том. 2: Оптическая часть астрономии . Эд. Ф. Хаммер. 1939, Мягкая обложка ISBN   3-406-01641-3 .

Том 3: Новая астрономия . Эд. М. Каспар. 1937. IV, 487 с. 2-е изд. 1990. Мягкая обложка. ISBN   3-406-01643-X . Полупергамент ISBN   3-406-01642-1 .

Том 4: Малые сочинения 1602–1611 гг. Диоптрия . Эд. М. Каспар, Ф. Хаммер. 1941 год. ISBN   3-406-01644-8 .

Том 5: Хронологические сочинения . Эд. Ф. Хаммер. 1953. Распродано.

Том. 6: Гармоника Мунди . Эд. М. Каспар. 1940, 2-е изд. 1981, ISBN   3-406-01648-0 .

Том. 7: Воплощение коперниканской астрономии . Эд. М. Каспар. 1953, 2-е изд. 1991 год ISBN   3-406-01650-2 , мягкая обложка ISBN   3-406-01651-0 .

Том. 8: Космографическая тайна. Второе издание с примечаниями. О кометах. Гиперасписты Комментарий Ф. Хаммера. 1955. Мягкая обложка. ISBN   3-406-01653-7 .

Том 9: Математические сочинения . Эд. Ф. Хаммер. 1955, 2-е изд. 1999. Распродано.

Том. 10: Таблицы Рудольфины . Эд. Ф. Хаммер. 1969 год ISBN   3-406-01656-1 .

Том. 11,1: Новые журналы небесных движений . Комментарий В. Биаласа. 1983 год ISBN   3-406-01658-8 , мягкая обложка ISBN   3-406-01659-6 .

Том. 11.2: Календари и прогнозы. Астрономические миноры. Мечта ​Комментарий В. Биаласа, Х. Грёссинга. 1993 год ISBN   3-406-37510-3 , мягкая обложка ISBN   3-406-37511-1 .

Том 12: Теология. Суд над ведьмой. Перевод Тацита. Стихи . Комментарий Й. Хюбнера, Х. Грёссинга, Ф. Букманна, Ф. Зека. Режиссер В. Бялас. 1990. ISBN   3-406-01660-X , мягкая обложка ISBN   3-406-01661-8 .

• Том. 13–18: Буквы:

Том 13: Письма 1590–1599 гг . Эд. М. Каспар. 1945. 432 с. ISBN   3-406-01663-4 .

Том. 14: Краткое описание 1599–1603 гг . Эд. М. Каспар. 1949. Распродано. 2-е изд. в подготовке.

Том 15: Краткое описание 1604–1607 гг . Эд. М. Каспар. 1951. 2-е изд. 1995. ISBN   3-406-01667-7 .

Том 16: Письма 1607–1611 гг . Эд. М. Каспар. 1954. ISBN   3-406-01668-5 .

Том 17: Письма 1612–1620 гг . Эд. М. Каспар. 1955. ISBN   3-406-01671-5 .

Том 18: Письма 1620–1630 гг . Эд. М. Каспар. 1959. ISBN   3-406-01672-3 .

Том 19: Документы о жизни и работе . Комментарий М. Листа. 1975. ISBN   978-3-406-01674-5 .

Том. 20–21: рукописи.

Том. 20, 1: Астрономические рукописи (I). «Апология», «О движении Земли», «Гиппарх» и др. Комментарий В. Биаласа. 1988 год ISBN   3-406-31501-1 . Мягкая обложка ISBN   3-406-31502-X .

Том. 20, 2: Астрономические рукописи (II). Комментарий к теории Марса . Комментарий В. Биаласа. 1998. Мягкая обложка. ISBN   3-406-40593-2 .

Том. 21, 1: Астрономические (III) и математические рукописи. По григорианскому календарю В стадии подготовки.

Том. 21, 2: Различные рукописи . В стадии подготовки.

Том. 22: Общий указатель, в стадии подготовки.

Комиссия Кеплера также издает Bibliographia Kepleriana (Список 2-го издания, 1968 г.), полную библиографию изданий работ Кеплера, с дополнительным томом ко второму изданию (изд. Hamel 1998).

См. также

• Теоретическая физика
• Принцип Кавальери
• История астрономии
• История физики
  • Кеплер орбита
  • Треугольник Кеплера
• Постоянная Кеплера-Бувкампа
• Плитка Пенроуза
• Радиационное давление

Источники

• Баркер, Питер и Бернард Р. Гольдштейн: «Богословские основы астрономии Кеплера». Осирис , Том 16. Наука в теистическом контексте. Издательство Чикагского университета , 2001, стр. 88–113.
• Каспар, Макс. Кеплер ; перевод и изд. К. Дорис Хеллман ; с новым введением и ссылками Оуэна Джинджерича; библиографические цитаты Оуэна Джингерича и Алена Сегонда. Нью-Йорк: Дувр, 1993. ISBN   978-0-486-67605-0
• Коннор, «Ведьма Джеймса А. Кеплера: открытие астрономом космического порядка на фоне религиозной войны, политических интриг и суда над его матерью за ересь» . ХарперСанФранциско, 2004. ISBN   978-0-06-052255-1
• Де Гандт, Франсуа. Сила и геометрия в «Началах» Ньютона , перевод Кертиса Уилсона, Princeton University Press , 1995. ISBN   978-0-691-03367-9
• Дрейер, Дж.Л.Е. История астрономии от Фалеса до Кеплера . Dover Publications Inc, 1967. ISBN   0-486-60079-3
• Филд, Геометрическая космология И. В. Кеплера . Издательство Чикагского университета , 1988. ISBN   978-0-226-24823-3
• Гилдер, Джошуа и Энн-Ли Гилдер: Небесная интрига: Иоганн Кеплер, Тихо Браге и убийство, стоящее за одним из величайших научных открытий в истории , Doubleday (2004). ISBN   978-0-385-50844-5 Отзывы bookpage.com ,
• Джинджерич, Оуэн . Небесное око: Птолемей, Коперник, Кеплер . Американский институт физики, 1993. ISBN   978-0-88318-863-7 (магистры современной физики; т. 7)
• Джинджерич, Оуэн: «Кеплер, Иоганнес» в Научно-биографическом словаре , том VII. Чарльз Коулстон Гиллиспи, редактор. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера, 1973.
• Жардин, Ник: «Кеплер Койре/Койре Кеплера», History of Science , Vol. 38 (2000), стр. 363–376.
• Кеплер, Иоганнес. Иоганн Кеплер Новая астрономия пер. У. Донахью, предисловие О. Джингерича, Cambridge University Press, 1993. ISBN   0-521-30131-9
• Кеплер, Иоганнес и Кристиан Фриш. Джоаннис Кеплери Astronomic Opera Omnia ( Джон Кеплер, астроном; Полное собрание сочинений ), 8 томов (1858–1871). том. 1, 1858 г. , т. 1. 2, 1859 г. , т. 2. 3, 1860 г. , т. 3. 6, 1866 г. , т. 1, с. 7, 1868 г. , Франкфурт-на-Майне и Эрланген, Гейдер и Циммер, - Google Книги
• Кеплер, Иоганнес и др. Великие книги западного мира. Том 16: Птолемей, Коперник, Кеплер Кеплера» , Чикаго: Британская энциклопедия, Inc., 1952. (содержит английские переводы « Воплощения , книг IV и V и гармонии 5) Книги
• Кестлер, Артур . Лунатики : история изменения взглядов человека на Вселенную. (1959). ISBN   978-0-14-019246-9
• Койре, Александр : Galilean Studies Harvester Press, 1977. ISBN   978-0-85527-354-5
• Койре, Александр: Астрономическая революция: Коперник-Кеплер-Борелли Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета , 1973. ISBN   978-0-8014-0504-4 ; Метуэн, 1973 год. ISBN   978-0-416-76980-7 ; Германн, 1973. ISBN   978-2-7056-5648-5
• Кун, Томас С. Коперниканская революция: планетарная астрономия в развитии западной мысли . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета, 1957. ISBN   978-0-674-17103-9
• Линдберг, Дэвид К.: «Происхождение теории света Кеплера: метафизика света от Плотина до Кеплера». Осирис , Н.С. 2. Издательство Чикагского университета, 1986, стр. 5–42.
• Лир, Джон. Сон Кеплера . Беркли: Издательство Калифорнийского университета, 1965 г.
• Норт, Джон. История астрономии и космологии Фонтаны, Fontana Press, 1994. ISBN   978-0-00-686177-5
• Паннекук, Антон: История астрономии , Dover Publications Inc., 1989. ISBN   978-0-486-65994-7
• Паули, Вольфганг . Вольфганг Паули – Сочинения по физике и философии , переведенные Робертом Шлаппом и отредактированные П. Энцем и Карлом фон Мейеном (Springer Verlag, Берлин, 1994). См. раздел 21 « Влияние архетипических идей на научные теории Кеплера» , касающийся Иоганна Кеплера и Роберта Фладда (1574–1637). ISBN   978-3-540-56859-9
• Шнеер, Сесил: «Новогодний подарок Кеплера в виде снежинки». Исида , Том 51, № 4. Издательство Чикагского университета, 1960, стр. 531–545.
• Шапин, Стивен. Научная революция . Чикаго: Издательство Чикагского университета, 1996. ISBN   978-0-226-75020-0
• Стивенсон, Брюс. Физическая астрономия Кеплера . Нью-Йорк: Спрингер, 1987. ISBN   978-0-387-96541-3 (Исследования по истории математики и физических наук; 13); переиздано Princeton: Princeton Univ. Пр., 1994. ISBN   978-0-691-03652-6
• Стивенсон, Брюс. Музыка Небес: Гармоническая астрономия Кеплера , Princeton University Press , 1994. ISBN   978-0-691-03439-3
• Тулмин, Стивен и Джун Гудфилд. Ткань небес: развитие астрономии и динамики . Пеликан, 1963 год.
• Вестфолл, Ричард С. Строительство современной науки: механизм и механика . Джон Уайли и сыновья, 1971. ISBN   0-471-93531-X ; перепечатано издательством Кембриджского университета, 1978 г. ISBN   0-521-29295-6
• Вестфолл, Ричард С. Никогда не отдыхает: биография Исаака Ньютона . Издательство Кембриджского университета, 1981. ISBN   978-0-521-23143-5
• Вольф, А. История науки, техники и философии в 16 и 17 веках . Джордж Аллен и Анвин, 1950 год.

Внешние ссылки

• Разговор Кеплера со звездным посланником (английский перевод Dissertation cum Nuncio Sidereo ). Архивировано 17 октября 2020 года в Wayback Machine.
• Публикация работ Иоганна Кеплера (со ссылками на цифровые сканы опубликованных томов)
• Иоганн Кеплер в проекте «Математическая генеалогия»
• Работы Иоганна Кеплера в Project Gutenberg
• Работы Иоганна Кеплера или о нем в Internet Archive
• Уолтер В. Брайант. Кеплер в проекте «Гутенберг» (книга 1920 года, часть серии «Люди науки» )
• Клерк, Агнес Мэри (1911). «Кеплер, Иоганн» . Британская энциклопедия . Том. 15 (11-е изд.). стр. 749–751.
• Иоганн Кеплер в Керли
• Плант, Давид, Кеплер и «Музыка сфер»
• О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. «Иоганн Кеплер» . MacTutor Архив истории математики . Университет Сент-Эндрюс .
• Гелиоцентрическая модель и законы движения планет Кеплера на YouTube - три закона движения планет Кеплера в историческом контексте развития гелиоцентрической модели