|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
BIOGRAFIE WIELKICH NAUKOWCÓW
Jan Kepler. Biografia naukowca
Katalog / Biografie wielkich naukowców
Tuż po śmierci Kopernik na podstawie jego systemu świata astronomowie sporządzili tabele ruchów planet. Tabele te były bardziej zgodne z obserwacjami niż poprzednie tabele opracowane według Ptolemeusza. Ale po pewnym czasie astronomowie odkryli rozbieżność między tymi tabelami a danymi obserwacyjnymi dotyczącymi ruchu ciał niebieskich. Dla zaawansowanych naukowców było jasne, że nauki Kopernika były poprawne, ale konieczne było głębsze zbadanie i poznanie praw ruchu planet. Problem ten rozwiązał wielki niemiecki naukowiec Kepler. Johannes Kepler urodził się 27 grudnia 1571 roku w małym miasteczku Weil der Stadt koło Stuttgartu. Kepler urodził się w ubogiej rodzinie, dlatego z wielkim trudem udało mu się ukończyć szkołę i w 1589 roku wstąpić na uniwersytet w Tybindze. Tutaj z entuzjazmem studiował matematykę i astronomię. Jego nauczyciel profesor Mestlin był potajemnie wyznawcą Kopernika. Oczywiście na uniwersytecie Mestlin uczył astronomii według Ptolemeusza, ale w domu wprowadził swojego ucznia w podstawy nowej nauki. I wkrótce Kepler stał się gorącym i zagorzałym zwolennikiem teorii Kopernika. W przeciwieństwie do Maestlina, Kepler nie ukrywał swoich poglądów i przekonań. Otwarta propaganda nauk Kopernika bardzo szybko ściągnęła na niego nienawiść miejscowych teologów. Jeszcze przed ukończeniem uniwersytetu, w 1594 roku, Johann został wysłany do nauczania matematyki w szkole protestanckiej w mieście Graz, stolicy austriackiej prowincji Styria. Już w 1596 roku opublikował Tajemnicę kosmograficzną, w której akceptując wniosek Kopernika o centralnym położeniu Słońca w układzie planetarnym, próbuje znaleźć związek między odległościami orbit planet a promieniami sfer, w których regularne wielościany są wpisane w określonej kolejności i wokół których są opisane. Mimo że to dzieło Keplera było wciąż wzorem scholastycznego, quasi-naukowego wyrafinowania, przyniosło autorowi sławę. Słynny duński astronom-obserwator Tycho Brahe, który sceptycznie podchodził do samego schematu, oddał hołd niezależności myślenia młodego naukowca, jego wiedzy astronomicznej, umiejętnościom i wytrwałości w obliczeniach oraz wyraził chęć spotkania się z nim. Spotkanie, które odbyło się później, miało wyjątkowe znaczenie dla dalszego rozwoju astronomii. W 1600 roku Brahe, który przybył do Pragi, zaproponował Johannowi pracę jako jego asystent do obserwacji nieba i obliczeń astronomicznych. Krótko przed tym Brahe został zmuszony do opuszczenia swojej ojczyzny Danii i zbudowanego tam obserwatorium, w którym przez ćwierć wieku prowadził obserwacje astronomiczne. Obserwatorium to było wyposażone w najlepsze przyrządy pomiarowe, a sam Brahe był najzdolniejszym obserwatorem. Gdy król duński pozbawił Brahe funduszy na utrzymanie obserwatorium, wyjechał do Pragi. Brahe był bardzo zainteresowany naukami Kopernika, ale nie był zwolennikiem. Przedstawił swoje wyjaśnienie budowy świata; rozpoznawał planety jako satelity Słońca, a Słońce, Księżyc i gwiazdy uważał za ciała krążące wokół Ziemi, za którymi w ten sposób zachowane zostało położenie środka całego Wszechświata. Brahe nie pracował długo z Keplerem: zmarł w 1601 roku. Po jego śmierci Kepler zaczął badać pozostałe materiały danymi z długoterminowych obserwacji astronomicznych. Pracując nad nimi, zwłaszcza nad materiałami o ruchu Marsa, Kepler dokonał niezwykłego odkrycia: wyprowadził prawa ruchu planet, które stały się podstawą astronomii teoretycznej. Filozofowie starożytnej Grecji uważali, że krąg jest najdoskonalszym kształtem geometrycznym. A skoro tak, to planety również powinny obracać się tylko po okręgach regularnych (kołach) Kepler doszedł do wniosku, że ugruntowana od starożytności opinia o kołowym kształcie orbit planet była błędna. Obliczeniami udowodnił, że planety nie poruszają się po okręgu, ale po elipsach - zamkniętych krzywych, których kształt różni się nieco od koła. Rozwiązując ten problem, Kepler musiał spotkać się z przypadkiem, którego, ogólnie rzecz biorąc, nie da się rozwiązać metodami matematyki stałych. Sprawa sprowadzała się do obliczenia powierzchni sektora koła ekscentrycznego. Przekładając ten problem na współczesny język matematyczny, dochodzimy do całki eliptycznej. Kepler oczywiście nie mógł podać rozwiązania problemu w kwadraturach, ale nie wycofał się przed powstałymi trudnościami i rozwiązał problem przez zsumowanie nieskończenie dużej liczby „zaktualizowanych” nieskończenie małych. Takie podejście do rozwiązania ważnego i złożonego problemu praktycznego stanowiło w czasach nowożytnych pierwszy krok w prehistorii analizy matematycznej. Pierwsze prawo Keplera sugeruje, że Słońce nie znajduje się w środku elipsy, ale w specjalnym punkcie zwanym ogniskiem. Z tego wynika, że odległość planety od Słońca nie zawsze jest taka sama. Kepler odkrył, że prędkość, z jaką planeta porusza się wokół Słońca, również nie zawsze jest taka sama: zbliżając się do Słońca, planeta porusza się szybciej, a oddalając się od niego wolniej. Ta cecha ruchu planet stanowi drugie prawo Keplera. Jednocześnie Kepler opracowuje całkowicie nowy aparat matematyczny, czyniąc ważny krok w rozwoju matematyki zmiennych. Oba prawa Keplera stały się własnością nauki od 1609 roku, kiedy to opublikowano jego słynną "Nową Astronomię" - prezentację podstaw nowej mechaniki nieba. Jednak wydanie tego niezwykłego dzieła nie przyciągnęło od razu należytej uwagi: najwyraźniej nawet wielki Galileusz nie zaakceptował praw Keplera do końca swoich dni. Potrzeby astronomii stymulowały dalszy rozwój narzędzi obliczeniowych matematyki i ich popularyzację. W 1615 Kepler opublikował stosunkowo niewielką, ale bardzo pojemną książkę - "Nowa stereometria beczek z winem", w której kontynuował rozwój swoich metod integracji i stosował je do znalezienia objętości ponad 90 brył obrotowych, czasem dość skomplikowanych. W tym samym miejscu rozważał również problemy ekstremalne, które doprowadziły do kolejnej gałęzi matematyki nieskończenie małych - rachunku różniczkowego. Konieczność udoskonalenia środków obliczeń astronomicznych, zestawienie tablic ruchów planet w oparciu o system kopernikański pociągnęło Keplera do pytań o teorię i praktykę logarytmów. Zainspirowany pracą Napiera, Kepler niezależnie zbudował teorię logarytmów na podstawie czysto arytmetycznej i z jej pomocą skompilował tablice logarytmiczne zbliżone do Nepera, ale bardziej dokładne, opublikowane po raz pierwszy w 1624 r. i publikowane ponownie do 1700 r. Kepler jako pierwszy zastosował obliczenia logarytmiczne w astronomii. Udało mu się skompletować „Tablice Rudolfina” ruchów planet tylko dzięki nowym sposobom kalkulacji. Zainteresowanie naukowca krzywymi drugiego rzędu i problemami optyki astronomicznej skłoniło go do opracowania ogólnej zasady ciągłości - rodzaju techniki heurystycznej, która pozwala znaleźć właściwości jednego obiektu z właściwości innego, jeśli pierwszy uzyskuje się przechodząc do granicy z drugiego. W książce „Additions to Vitellius or the Optical Part of Astronomy” (1604) Kepler, badając przekroje stożkowe, interpretuje parabolę jako hiperbolę lub elipsę o nieskończenie odległym ognisku - to pierwszy przypadek w historii matematyki stosowania ogólnej zasady ciągłości. Wraz z wprowadzeniem pojęcia punktu na nieskończoności Kepler zrobił ważny krok w kierunku stworzenia kolejnej gałęzi matematyki - geometrii rzutowej. Całe życie Keplera poświęcone było otwartej walce o nauki Kopernika. W latach 1617-1621, w szczytowym momencie wojny trzydziestoletniej, kiedy księga Kopernika znajdowała się już na watykańskiej „Liście ksiąg zakazanych”, a sam naukowiec przechodził szczególnie trudny okres w życiu, publikuje „ Eseje o astronomii kopernikańskiej” w trzech numerach o łącznej objętości około 1000 stron. Tytuł książki nieprecyzyjnie oddaje jej treść – Słońce zajmuje tam miejsce wskazane przez Kopernika, a planety, Księżyc i satelity Jowisza odkryte przez Galileusza na krótko przed tym krążą zgodnie z prawami odkrytymi przez Keplera. Był to w istocie pierwszy podręcznik nowej astronomii, wydany w czasie szczególnie zaciekłej walki Kościoła z doktryną rewolucyjną, kiedy to nauczyciel Keplera, Mestlin, z przekonania Kopernikanin, opublikował podręcznik astronomii Ptolemeusza! W tych samych latach Kepler opublikował także „Harmonię świata”, w której formułuje trzecie prawo ruchów planet. Naukowiec ustalił ścisły związek między czasem rewolucji planet a ich odległością od Słońca. Okazało się, że kwadraty okresów obrotu dowolnych dwóch planet są ze sobą powiązane jako sześciany ich średnich odległości od Słońca. To jest trzecie prawo Keplera. Od wielu lat pracuje nad opracowaniem nowych tablic planetarnych, opublikowanych w 1627 roku pod tytułem „Tablice Rudolfina”, które przez wiele lat były księgą referencyjną astronomów. Kepler ma również ważne wyniki w innych naukach, w szczególności w optyce. Opracowany przez niego schemat optyczny refraktora już w 1640 r. stał się głównym w obserwacjach astronomicznych. Praca Keplera nad stworzeniem mechaniki nieba odegrała ważną rolę w aprobacie i rozwoju nauk Kopernika. Przygotował grunt do dalszych badań, w szczególności do odkrycia przez Newtona prawa powszechnego ciążenia. Prawa Keplera wciąż zachowują swoje znaczenie: nauczywszy się uwzględniać interakcje ciał niebieskich, naukowcy wykorzystują je nie tylko do obliczania ruchów naturalnych ciał niebieskich, ale, co najważniejsze, także sztucznych, takich jak statki kosmiczne, świadkowie pojawienia się i doskonalenia, jakim jest nasze pokolenie. Odkrycie praw cyrkulacji planetarnej wymagało od naukowca wielu lat ciężkiej i ciężkiej pracy. Kepler, który znosił prześladowania zarówno ze strony katolickich władców, którym służył, jak i współwyznawców-luteran, z których nie wszystkich dogmatów był w stanie zaakceptować, musi wiele się poruszyć. Praga, Linz, Ulm, Sagan - niepełna lista miast, w których pracował. Kepler zajmował się nie tylko badaniem obiegu planet, ale także innymi zagadnieniami astronomii. Jego uwagę przyciągnęły zwłaszcza komety. Zauważając, że warkocze komet zawsze skierowane są od Słońca, Kepler przypuszczał, że warkocze powstają pod wpływem promieni słonecznych. W tym czasie nie było jeszcze wiadomo o naturze promieniowania słonecznego i budowie komet. Dopiero w drugiej połowie XIX i XX wieku ustalono, że powstawanie warkoczy komet jest rzeczywiście związane z promieniowaniem Słońca. Naukowiec zginął podczas podróży do Ratyzbony 15 listopada 1630 r., gdy na próżno starał się o przynajmniej część pensji, którą cesarski skarbiec był mu winien przez wiele lat. Ma wielkie zasługi w rozwoju naszej wiedzy o Układzie Słonecznym. Naukowcy kolejnych pokoleń, doceniający znaczenie prac Keplera, nazywali go „prawodawcą nieba”, ponieważ to on poznał prawa, według których odbywa się ruch ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Autor: Samin D.K.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Źródła światła półprzewodnikowego: rozwiązania firmy ON Semicinductor ▪ 70 bilionów klatek na sekundę kamery ▪ Instalacja odsalająca zasilana energią słoneczną ▪ Leonardo - wynalazca tworzyw sztucznych
▪ sekcja serwisu Ograniczniki sygnału, kompresory. Wybór artykułu ▪ artykuł Naprawa wtyczek elektrycznych. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Czym są nerwy? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kubik znika. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony