Tipărire
Categorie: Biografii. Astronomie
Accesări: 5312

Johannes KeplerPuţini au fost cei marcaţi de atâtea dificultăţi materiale şi suferinţe ca Johannes Kepler, dar acesta şi-a găsit refugiul în cercetarea spaţiilor cereşti infinite, unde mizeriile terestre nu-l mai puteau ajunge. Citiţi în continuare o scurtă biografie a marelui astronom.

 

 

 

După o viaţă de nici 60 de ani, va rămâne în istoria umanităţii drept unul dintre titanii astronomiei, cel care a desăvârşit munca predecesorilor săi.

S-a născut la 27 decembrie 1571, în localitatea Magstatt de lângă Weil (ducatul Würtemberg), într-o familie săracă de ţărani şvabi. A fost crescut şi educat într-un mediu protestant. Între 6 şi 8 ani studiază la şcoala din Leonberg, dar tatăl său (care se face hangiu), nu-şi mai lasă fiul la şcoală decât după terminarea muncii istovitoare de la han şi câmp. Din păcate, tatăl sau avea să îi părăsească definitiv, în 1583. La 13 ani urmează gratuit seminariile din Adelberg şi apoi din Maulbronn (1586 - 1588), iar la 17 ani absolvă bacalaureatul în teologie. Între 19 şi 24 de ani urmează studiile superioare ale Universităţii din Tübingen,  obţinând titlul de magister în teologie la 21 de ani. Putea de acum să devină pastor luteran. Cu toate acestea, urmează şi cursurile de matematică şi astronomie ale profesorului Michael Maestlin (1550 - 1631). Pentru a nu-şi afecta cariera profesorală, el susţinea la catedră teoria geocentrismului, pentru ca doar în centrul apropiaţilor să propage heliocentrismul, al cărei adept convins a devenit şi Kepler.

Ca pentru mulţi alţii, interesul pentru astronomie i-a fost trezit încă din copilărie, când într-o noapte a anului 1577 (pe când avea doar 6 ani), mama sa l-a trezit pentru a vedea marea cometă (observată şi de Tycho Brahe), iar în 1580 tatăl a plecat cu fiul pe câmpuri pentru a vedea o prezisă eclipsă de Lună.

În 1594 devine profesor la un gimnaziu din Graz. Va continua aşa timp de 6 ani, timp în care participă la redactarea calendarelor anuale. La 26 ani se căsătoreşte din dragoste cu Barbara Müller, o tânără de origine nobiliară. Pentru el ratarea carierei ecleziastice nu avea nicio greutate, fiind foarte hotărât să-şi dedice viaţa astronomiei. În perioada petrecută la Graz, Kepler a studiat tezele heliocentrismului, realizând că avantajul acestui sistem este că permitea ca distanţele relative de la planete la Soare să fie deduse din perioadele lor orbitale. Kepler nu a avut însă posibilitatea de a face observaţii astronomice din cauza unui defect de vedere, dar s-a bazat pe ideile anticilor, folosind raţionamente şi imaginaţie pentru a încerca să explice natura cosmosului.

Kepler credea foarte mult în armonia numerică a lumii, căutând să determine legile naturii şi pe cele care guvernează alcătuirea sistemului solar. Pornind de la această ambiţie, pe 19 iulie 1595 Kepler afirma că:

”Încerc să dovedesc că Dumnezeu, atunci când a creat Universul şi a stabilit configuraţia cerească, a avut în vedere cele 5 poliedre regulate din geometrie, cunoscute încă de la Pitagora şi Platon şi că a fixat, plecând de la ele, numărul şi proporţiile sferelor planetare, precum şi relaţiile dintre mişcările cereşti.”




Folosind cele 5 poliedre a reuşit să justifice numărul planetelor. Intuiţia avută în acea zi îi va domina întreaga activitate astronomică. Profesorul Maeslin, cu care rămăsese în corespondenţă, se va ocupa de apariţia cărţii lui Kepler sub titlul “Mysterium Cosmographicum”, în 1596, în care acesta îşi anunţa descoperirea. Kepler face totodată şi un pas înainte pentru astronomie, considerând Soarele un centru de forţă, ceea ce impune ca pe o consecinţă logică următorul fapt: cu cât este mai mare distanţa unei planete faţă de Soare, cu atât mai lungă este şi perioada sa de revoluţie. Tot în lucrarea sa, Kepler susţinea existenţa unei planete, între Marte şi Jupiter, prea mică însă pentru a putea fi văzută; peste aproape 200 de ani, în 1891, Piazzi avea s-o descopere prin observaţii. Se va numi Ceres. Astfel Kepler se va face cunoscut în lumea astronomilor, intrând în corespondenţă cu Galileo Galilei şi Tycho Brahe.

După venirea la tron a lui Ferdinand, Kepler este nevoit să se mute la Praga în 1600, ca urmare a compromisului de ordin religios ce era nevoit să-l facă pentru a rămâne. Astfel devine asistentul lui Tycho Brahe. Din păcate însă Tycho Brahe se stinge din viaţă în 1601. După moartea sa, Kepler intră în posesiunea întregului rod al muncii predecesorului. A fost marea şansă a lui Kepler, care nu avea pe atunci nici 30 de ani,  dar totodată şi o întâmplare fericită pentru progresul astronomiei. În 1602 întocmeşte o lucrare astrologică, “Nova dissertatiuncula de fundamentis astrologiae” şi  în 1606 apare “De stella nova”, în care vorbea despre observarea novei din partea inferioară a constelaţiei Ophiuchus din 1604.

Preocuparea cea mai importantă, căreia i-a consacrat aproape 5 ani din viaţă, a constat în elaborarea unei teorii a planetei Marte, pe baza observaţiilor adunate de Tycho Brahe. După multă muncă va reuşi  să determine poziţiile reale succesive ale lui Marte, dar presupunând că planeta descrie o mişcare circulară în jurul Soarelui (presupunere care era greşită). El constată pe baza calculelor o eroare de 8 minute, dar cum observaţiile lui Tycho nu aveau cum să fie greşite, nu rămânea decât posibilitatea ca orbitele descrise de planete să nu fie circulare. După multe cercetări ajunge (cu ajutorul lui David Fabricius) la elipsă (care mai fusese sugerată de Arzachel din Toledo încă de la 1080).

Două împrejurări au favorizat, de asemenea, descoperirea elipsei:

- alegerea lui Marte ca obiect de cercetare, care are orbita mai excentrică decât cea a lui Jupiter şi mult mai puţin aplatizată decât Mercur.
- orbita terestră fiind foarte apropiată de cerc (în realitate foarte puţin excentrică-0.017), orbita circulară folosită de Kepler conducea la erori inferioare erorilor de observaţie ale lui Tycho.

În situaţia survenită, se impunea introducerea unor noi cuvinte: periheliu (gr. Peri=lângă, Helios=Soare) pentru punctul cel mai apropiat de Soare şi afeliu (gr. Apo=departe de, Helios=Soare) pentru punctul aflat la cea mai mare distanţă faţă de Soare.

Pe baza acestor descoperiri Kepler a stabilit şi a enunţat primele sale două legi care descriu mişcarea unei planete în jurul Soarelui:
- prima lege: Planetele descriu orbite de formă eliptică în jurul Soarelui, care ocupă unul dintre focare.
- a doua lege: Raza vectoare Soare-planetă descrie arii egale în intervale de timp egale, planeta deplasându-se pe orbită mai repede în vecinătatea periheliului şi mai încet în vecinătatea afeliului.


A arătat totodată că Soarele se roteşte în jurul axei sale în acelaşi sens în care planetele se rotesc în jurul său. Descoperirea sa va apărea în 1609, inserată într-un volum ce se va numi “Astronomia nova” sau “Physica Coelestis”. El nu s-a mulţumit însă doar cu stabilirea empirică a legilor mişcării planetelor, ci a încercat să găsească şi cauzele mişcării. Curând a realizat că este vorba despre o forţă  care punea planetele în mişcare, ceea ce marchează trecerea de la sistemul  medieval al lumii la cel modern. De perioada pragheză sunt legate şi cele două importante lucrări de optică, care fac din Kepler fondatorul opticii geometrice: “Ad Vitellionem paralipomena cuibus astronomiae parsopti catraditur” - 1604 şi “Dioptrice” - 1611, cuprinzând următoarele contribuţii:

1) calculează noi tabele de refracţie, corectând însă nesemnificativ  pe cele elaborate anterior de Tycho Brahe.
2) pe baza refracţiei atmosferice, deduce că aerul este materie.
3) emite primul concept de rază de lumină.
4) plecând de la cărţile medicului F.Plater, dezvoltă teoria structurii ochiului.
5) explică formarea imaginii în lentilele convexe şi concave.
6) explică lumina cenuşie a Lunii.
7) elaborează teoria lunetei astronomice şi a celei terestre (care-i poartă numele), inclusiv ideea de ocular convergent, care va fi pus în practică de Christian Huygens.
8) introduce noţiunea de dioptrică.

Datorită celor 4 planete descoperite de Galileo Galilei care se rotesc în jurul lui Jupiter, s-a introdus un nou termen sugerat de Kepler şi anume satelit, derivat din grecescul “satelitos”, însemnând însoţitor. Prin cartea trimisă de Galilei lui Kepler, “Dissertatio cum Nuncio Sidereo”, se sublinia importanţa observaţiilor cu luneta pentru noi descoperiri, inserând totodată această îndrăzneaţă viziune:

”Se vor construi vase şi aripi care să poată fi folosite în aerul cerului. Se vor găsi şi oameni care să le conducă, oameni neînfricaţi de vastul vid al spaţiului”.

În 1611 observă la rândul lui sateliţii lui Jupiter, după care a scris “Dioptrice”, incluzând principiile construcţiei unei lunete.

După moartea lui Rudolf al II-lea, la 20 ianuarie 1612, observatorul praghez şi-a încetat activitatea din lipsă de fonduri. Noul împărat, Mathias (1612 - 1619), îl numeşte matematician al Austriei de Sus, mutându-se la Linz, însă fondurile tot nu-i parvin şi va fi nevoit să devină profesor la gimnaziul local.

Va rămâne la Linz timp de 14 ani. În 1615 dezvoltă o teorie matematică de determinare a volumelor butoaielor şi scrie prima lucrare despre cubatură, rezolvând una din cele mai grele probleme de geometrie. Aceasta le va fi de folos  matematicienilor  mai târziu pentru dezvoltarea calculului integral.

În 1618 descoperă şi cea de-a treia lege: Raportul dintre cubul semiaxei mari a orbitei (a) şi pătratul perioadei de revoluţie (T) este acelaşi pentru toate planetele, adică există un raport determinat între perioada de revoluţie şi distanţa medie până la Soare pentru oricare dintre planete luate două câte două: (T/T1)2= (a/a1)3= constant. Relaţia a3/T2=constant pentru toate planetele (proporţional cu masa corpului central) va permite lui Newton să determine masele corpurilor cereşti care gravitează în jurul unui corp central.

În 1619 publică o lucrare despre comete: “Libeli tres de cometes”, în care atribuia cometelor mişcări rectilinii, socotind că veneau din infinit şi dispăreau la infinit. Pe de altă parte confirma concluzia trasă de Tycho cum că sunt corpuri cereşti şi nu fenomene atmosferice.

 

 

În 1626, pe când se mai afla la Linz, reuşeşte după 25 de ani să finalizeze Tabelele Rudolfiene. Tabelele Rudolfiene conţineau ecuaţiile centrului pentru elipse, razele vectoare, longitudinile şi latitudinile, teoria eclipselor de Soare, calculul diferenţelor de meridian şi catalogul incluzând 1.000 de stele. Cu ajutorul lor se puteau determina poziţiile trecute şi viitoare ale planetelor, şi au fost utilizate pe toată durata secolului XVII.

Din păcate, în 1630 Kepler cade bolnav la pat şi moare pe data de 15 noiembrie la Ratisbonna (azi Regensburg). Este înmormântat în biserica Sf. Petru din Regensburg.

Pentru cinstirea memoriei sale, un crater lunar, din mijlocul Oceanului Furtunilor, îi poartă numele.

 

Craterul lunar Kepler

 

Bibliografie:
1) ”Universul” de Vasile Ureche, editura Dacia 1982
2) ”Astronomie” de Tit Tihon, Sorin Trocaru, Petricã Crãciun, Ioan Adam, Niculae Dobrescu, Anamia Gireadã, editura Alfa C.C.D 2009
3) ”Astronomia pentru toţi” de Magda Stavinschi, Mircea Rusu, Erika Lucia Suhay, Elisabeta Ana Naghi, Teşilueanu Ovidiu editura Hatline 2010
4) Wikipedia