Johannes Kepler
Johannes Kepler, německý astronom a matematik, žil v letech 1571-1630.V roce 1600 se stal pomocníkem slavného dánského astronoma Tycha Braha v Čechách, čímž získal přístup k jeho planetárním tabulkám, na základě kterých odvodil Keplerovy zákony (základní zákony mechaniky pohybu planet).
Byl horlivým zastáncem Koperníkovy heliocentrické teorie.Objev Keplerových zákonů posílil postavení Koperníkova heliocentrického názoru.
V roce 1604 pozoroval supernovu (Keplerova supernova) a několik komet.Zkonstruoval dalekohled, kde byly objektivem i okulárem spojky.Tento dalekohled je dodnes základem všech čočkových astronomických dalekohledů.
Kepler byl jednou z nejvýznamnějších osobností vědecké revoluce 17. století.
Johannes Kepler, objevitel zákonů pohybu planet, se narodil 27. prosince roku 1571 v německém městě Weil der Stadt.Pocházel ze zchudlé šlechtické rodiny, vychodil základní a střední školy v Leonbergu u Stuttgartu, Elmedigenu, Adelsbergu a v Maulbronnu.Poté studoval teologii, filozofii a matematiku na univerzitě v Tuebingenu, kde byl jeho učitelem heliocentrista Michael Mastlin.V roce 1588 získal nižší akademickou hodnost bakaláře a tři roky nato vyšší hodnost mistra svobodných umění.Ačkoliv většina tehdejších vědců odmítala přijmout Koperníkovu heliocentrickou teorii a stále uznávala starou Ptolemaiovu teorii, totiž že středem vesmíru je Země, Kepler Koperníkovu teorii studoval velmi podrobně, v Tuebingenu si ji nechal inteligentně objasnit a brzo jí uvěřil.
Nebyl uznán za schopna duchovní služby, a proto odešel do Štýrska, kde se stal zemským matematikem a profesorem evangelického lycea ve Štýrském Hradci.Tam napsal v roce 1596 ve věku 24 let svou první knihu o astronomii Mysterium cosmographicum.Přestože se teorie, kterou v této knize předložil, ukázala jako zcela nesprávná, jasně naznačila jeho matematické schopnosti a původnost myšlenek, takže ho proslulý hvězdář Tycho Brahe pozval, aby mu dělal asistenta v jeho observatoři u Prahy.
Kepler nabídku přijal a v lednu roku 1600 začal s Tychem spolupracovat.Hned po roce Tycho zemřel, avšak Kepler v uplynulých měsících učinil tak příznivý dojem, že ho císař Svaté říše římské Rudolf II. ihned jmenoval Tychovým nástupcem na místě říšského matematika.Toto místo si nechal Kepler až do konce života.
Jako Tychův nástupce zdědil obsáhlé záznamy pečlivých pozorování planet, které Tycho dělal po mnoho let, zvláště záznamy o pozorování Marsu.Protože byl Tycho poslední velký hvězdář před vynalezením dalekohledu a nejpečlivější a nejpřesnější pozorovatel, jaký do té doby na světě žil, byly tyto záznamy neocenitelné.Kepler věřil, že mu pečlivý matematický rozbor Tychových záznamů umožní nezvratně určit, která teorie pohybu planet je správná.Zda Koperníkova heliocentrická, Ptolemaiova geocentrická, nebo snad třetí teorie, podaná Tychem.Po letech úmorných výpočtů však Kepler ke svému zděšení přišel na to, že se Tychovo pozorování neshoduje ani s jednou z těchto teorií.Nakonec si uvědomil, v čem
je problém.Stejně jako Tycho Brahe, Koperník a všichni klasičtí astronomové předpokládal, že oběžné dráhy planet tvoří kruhy nebo kombinace kruhů.Avšak ve skutečnosti nejsou tyto oběžné dráhy kruhové, ale eliptické.
Po zjištění, že ani Ptolemaiova geocentrická, ani Koperníkova heliocentrická teorie nejsou správné, se Kepler soustředil na Mars.Poznal, že v době, kdy je Mars Slunci nejblíže, pohybuje se nejrychleji, zatímco když je vzdálen nejvíce, obíhá nejpomaleji.Záhy zjistil, že poznatky, které získal při studiu Marsu, platí pro všechny planety.Kepler tak mohl nakreslit mapu planetární soustavy prakticky v takové podobě, jak ji známe dnes.Přesně řečeno jen její část, protože znal jen šest planet :Merkur, Venuši, Zemi, Mars, Jupiter a Saturn.Prokázal, že oběžná dráha Marsu je elipsa a Slunce je umístěno v jednom ze dvou ohnisek.
Tato zjištění dlouho ověřoval, až roku 1609 uveřejnil své dva první zákony pohybu planet ve své knize Astronomia Nova.První Keplerův zákon popisuje tvar trajektorie planety.Planety se pohybují kolem Slunce po elipsách málo odlišných od kružnic, v jejichž společném ohnisku je Slunce.Druhý zákon konstatuje, že se každá planeta pohybuje rychleji, když je Slunci blíž, přičemž se rychlost planety mění tak, že obsahy ploch opsaných průvodičem (průvodič=úsečka spojující střed planety se středem Slunce) planety jsou za jednotku času konstantní.Bod P se nazývá perihelium (přísluní) a bod A afelium (odsluní).Nejkratší průvodič má planeta v periheliu a nejdelší v afeliu planeta se nejrychleji pohybuje v periheliu a nejpomaleji v afeliu.(Země prochází afeliem v červenci a perihéliem v lednu.)
O deset let později v knize Harmonices Mundi Kepler uveřejnil svůj třetí zákon.Poměr druhých mocnin oběžných dob dvou planet se rovná poměru třetích mocnin hlavních poloos jejich trajektorií.Kde a1, a2 jsou délky hlavních poloos a T1, T2 jsou jejich oběžné doby kolem Slunce.
Keplerovy zákony mají obecnou platnost pro pohyb těles v radiálním gravitačním poli jakéhokoli centrálního tělesa.
Keplerovy zákony podávají v podstatě úplný a správný popis pohybu planet kolem Slunce, a tím vyřešily jeden ze základních problémů astronomie, jehož rozluštění unikalo i takovým géniům, jako byli Koperník a Galileo.Kepler samozřejmě nevysvětlil, proč se planety pohybují po oběžné dráze tak, jak se pohybují, tento problém vyřešil později v témž století Isaac Newton.Ale Keplerovy zákony byly pilířem vědecké myšlenky, která položila základ Newtonovy teorie gravitace.
Mezi Keplerovými vědeckými pojednáními byla významná též teorie optiky, která byla aplikována na čočky teleskopů.Tato práce poskytovala fyzikální výklady objevů Novy (roku 1604) a nadšené přijetí a vypracování Galileových pozorování s teleskopem roku 1610.
Dále tušil,že silové působení pole klesá se čtvercem vzdálenosti.Kepler nepovažoval Slunce za jednu z mnoha stálic.
Ve spisku z roku 1611 se Kepler zabývá fyzikou krystalů.Pouhým pozorováním
“ šestihranného sněhu “, po němž má spisek název, přišel Kepler na myšlenku souměrnosti a dokonce na to, že se sníh skládá z hustě stěsnaných koulí.Brzy se zjistilo, že zákon navyhovuje a spis zůstal bez trvalého vlivu.
Jeho vědecká práce Úvod Kopernické astronomie (1618-1621) se stalo jedním z nejrozšířenějších vědeckých pojednání v astronomii Evropy.Keplerovo poslední dílo známé jako Rudolfínské tabulky bylo souhrnem přesných tabulek pohybu planet.
Keplerův příspěvek k rozvoji astronomie se skoro dá přirovnat ke Koperníkovu.V určitém smyslu jsou Keplerovy výsledky vlastně ještě impozantnější.Byl originálnější a potýkal se s obrovsky náročnými matematickými výpočty.Tehdy ještě nebyly matematické techniky tak vyvinuté jako dnes a neexistovaly kalkulátory, které by Keplerovi početní úlohy usnadnili.
Z hlediska významu Keplerových výsledků překvapuje, že je zpočátku nikdo nebral na vědomí, dokonce ani tak velký vědec jako Galileo.To je obzvlášť udivující, protože si spolu dopisovali a protože by Keplerovy výsledky Galileovi pomohly zavrhnout Ptolemaiovu teorii.Ale Kepler se s tím, že jiní velikost jeho výsledků neocenili, vyrovnal.
Postupně, v průběhu pár desítek let, však význam Keplerových zákonů začal být vědeckému světu zřejmý.Ještě v témž století jeden závažný argument ve prospěch Newtonových teorií zněl, že se od nich dají odvodit Keplerovy zákony.Naopak, vycházeje z Newtonových zákonů pohybu je možné přesně odvodit Newtonovy zákony gravitace od Keplerových zákonů.K tomu však je zapotřebí vyspělejších matematických technik, než měl k dispozici Kepler.Ale Kepler byl bystrozraký, když i bez nich dokázal vytušit, že pohyb planet ovládají síly vyzařující ze Slunce.
Vedle svých zákonů o pohybu planet přispěl Kepler k astronomii i různými menšími objevy.Dále značnou měrou přispěl i k teorii optiky.
V pozdních letech bohužel trpěl osobními problémy.Německo se zmítalo v chaosu způsobeném třicetiletou válkou a málokterý jedinec mohl uniknout vážným potížím.Jedním z jeho problémů bylo vybírat si plat.Císaři Svaté říše římské platili pomalu i za poměrně dobrých časů.Ve válečném chaosu patřil Keplerův plat k věčným nedoplatkům.Poněvadž byl dvakrát ženatý a měl dvanáct dětí, byly takové finanční starosti vskutku vážné.Další problém se týkal jeho matky.V roce 1620 byla zatčena coby čarodějnice.Keplerovi dalo hodně práce, než se mu nakonec podařilo vymoci, aby byla propuštěna bez mučení.
Kepler zemřel 15. listopadu roku 1630 v bavorském Řezně.Jeho zákony pohybu planet se ukázaly jako trvalejší pomník než jeho náhrobek, který byl zničen ve třicetileté válce.
PŘIDEJTE SVŮJ REFERÁT
Tisknout -
Poslat(@) -
Stáhnout -
Uložit->Moje referáty -
Přidat referát