قوانين كبلر عبارة مألوفة.كل من يهتم بعلم الفلك. من هذا الرجل الارتباط والترابط بين الواقع الموضوعي الذي وصفه؟ اكتشف عالم الفلك وعالم الرياضيات وعالم اللاهوت والفيلسوف وأذكى رجل في عصره يوهانس كيبلر (1571-1630) قوانين حركة كواكب النظام الشمسي.
بداية الرحلة
يوهانس كيبلر ، من مواليد ويل دير شتات(ألمانيا) ، جاء إلى هذا العالم في ديسمبر 1571. الطفل الضعيف ضعيف البصر قد تغلب على كل شيء من أجل الفوز في هذه الحياة. بدأت دراسات الصبي في ليونبرج ، حيث انتقلت العائلة. في وقت لاحق ، انتقل إلى مؤسسة متقدمة ، مدرسة لاتينية ، لتعلم أساسيات اللغة التي كان ينوي استخدامها في المنشورات المستقبلية.
عام 1589 تخرج من مدرسة الديرMaulbronn في بلدة Adelburg. في عام 1591 دخل جامعة توبنغن. تم إنشاء نظام تعليمي فعال من قبل الدوقات في أعقاب إدخال اللوثرية. من خلال المنح والمنح الدراسية للفقراء ، حاولت السلطات تزويد الجامعات بمتقدمين يتم من خلالها تربية رجال دين متعلمين جيدًا يمكنهم الدفاع عن العقيدة الجديدة في أوقات الجدل الديني المستعر.
أثناء إقامته في مؤسسة كبلر التعليميةتحت تأثير أستاذ علم الفلك مايكل موستلين. شارك الأخير سرا آراء كوبرنيكوس حول فكرة مركزية الكون (الشمس في المركز) ، على الرغم من أنه علم الطلاب "وفقًا لبطليموس" (الأرض في المركز). أثارت معرفة كبلر العميقة بأفكار العالم البولندي اهتمام كيبلر الكبير بعلم الفلك. لذا كان لنظرية كوبرنيكوس مؤيد آخر سعى لفهم قوانين حركة الكواكب حول الشمس شخصيًا.
النظام الشمسي هو عمل فني
ومن الغريب أن الشخص الذي اكتشف لاحقًاقوانين حركة الكواكب ، لم يعتبر نفسه عالم فلك بدعوته. طوال حياته ، اعتقد كبلر أن النظام الشمسي هو عمل فني ، مليء بالظواهر الصوفية ، وكان يحلم بأن يصبح كاهنًا. أوضح عالم الفلك اهتمامه بنظرية كوبرنيكوس من خلال حقيقة أنه قبل استخلاص النتائج من بحثه الخاص ، يجب عليه دراسة الآراء المختلفة.
لا يزال قال أساتذة الجامعةعن كبلر كطالب يتمتع بعقل ممتاز. في عام 1591 ، بعد حصوله على درجة الماجستير ، واصل العالم دراسته في مجال اللاهوت. عندما اقتربوا من الانتهاء ، أصبح معروفًا أن أستاذًا للرياضيات قد توفي في مدرسة لوثرية في غراتس. أوصت جامعة توبنغن بتعيين خريج موهوب لهذا المنصب. إذن ، وداعا لقوانين حركة الكواكب؟
بسم الله
يوهان ، 22 عاما ، تخلى عن مضضكان يدعو في البداية ليكون كاهنًا ، لكنه لا يزال يتولى مهام مدرس الرياضيات في غراتس. أثناء إلقاء المحاضرات في فصله ، رسم المعلم المبتدئ أشكالًا هندسية معينة على السبورة بمشاركة دوائر ومثلثات متحدة المركز. وفجأة تبلورت فكرة أن مثل هذه الأشكال تعكس نسبة ثابتة معينة بين أحجام دائرتين ، بشرط أن يكون المثلث متساوي الأضلاع. وما هي نسبة المساحة بين الدائرتين؟ كانت عملية التفكير تكتسب زخما.
بعد عام ، نشر عالم لاهوت غير عادي أول أعماله ، لغز الكون (1596). في ذلك ، حدد وجهات نظره الإبداعية حول أسرار الكون ، مدعومة بالمعتقدات الدينية.
صنع الشخص الذي اكتشف قوانين حركة الكواكببسم الله. وكشف الباحث عن المخطط الرياضي للكون ، توصل إلى استنتاج مفاده أن ستة كواكب محاطة بأشكال كروية ، بينها خمسة أشكال متعددة الوجوه منتظمة. بالطبع ، استندت النسخة على "حقيقة" أن هناك 6 أجرام سماوية فقط. حول مدار الأرض ، رسم كبلر مخططًا مثاليًا للثني عشر وجهًا ومجسمًا كرويًا مماسًا لمدار المريخ.
متعدد الوجوه الكمال
حول منطقة المريخ ، صور العالم رباعي الوجوه وكرة مجاورة لمدار المشتري. إن كرة كوكب الزهرة "تتلاءم" تمامًا مع المجسم العشريني في الكرة المدارية للأرض. باستخدام الأنواع المتبقية من متعددات الوجوه الكاملة ، تم فعل الشيء نفسه مع البقية. اللافت للنظر ، أن نسب مدارات الكواكب المجاورة المعروضة في نموذج كبلر المتداخل من المجالات تتطابق مع حسابات كوبرنيكوس.
اكتشاف قوانين حركة الكواكب مع الكاهناعتمد العقل الرياضي بشكل أساسي على الوحي الإلهي. لم يكن لديه أساس حقيقي للحجج. تكمن أهمية أطروحة "أسرار الكون" في حقيقة أنها كانت أول خطوة حاسمة نحو الاعتراف بنظام مركزية الشمس في العالم ، التي وضعها كوبرنيكوس.
الافتراضات مقابل الدقة العالية
في سبتمبر 1598 ، البروتستانت في غراتس ، بما في ذلكبما في ذلك كبلر ، تم طردهم من المدينة من قبل الحكام الكاثوليك. على الرغم من السماح لجوهان بالعودة ، إلا أن الوضع ظل متوترًا للغاية. بحثًا عن الدعم ، التفت إلى Tycho Brahe ، عالم الرياضيات والفلك في بلاط الإمبراطور رودولف الثاني. كان العالم معروفًا بمجموعته الرائعة من ملاحظات الكواكب.
كان على علم بعمل "لغز الكون".ولكن عندما وصل منشئها في عام 1600 إلى مرصد تايكو الواقع خارج مدينة براغ ، رحب براهي ، الذي كان منخرطًا في بحث عالي الدقة (في ذلك الوقت) ، بكونه مؤلفًا لعمل معين ، ولكن ليس كزميل له . واستمرت المواجهة بينهما حتى وفاة المنجم الدنماركي التي حدثت بعد عام. بعد رحيل المنافس إلى عالم آخر ، عُهد إلى كبلر بمهمة حراسة خزينة ملاحظاته. لقد ساعدوا الباحث بشكل كبير ليصبح الشخص الذي اكتشف قوانين حركة الكواكب حول الشمس.
مسار المريخ
أحدث أبحاث براهي حول إنشاء الجدوللم تكتمل حركات الكواكب. كانت كل الآمال معلقة على خليفة. تم تعيينه عالم رياضيات إمبراطوري. على الرغم من العلاقة المتوترة مع زميله الراحل ، كان كيبلر حراً في متابعة اهتماماته الخاصة في علم الفلك. قرر مواصلة ملاحظاته للمريخ ووصف رؤيته الخاصة لمدار هذا الكوكب.
كان يوهان متأكدًا:بعد أن اكتشفت مسارًا معقدًا على كوكب المريخ ، يمكنك اكتشاف مسارات حركة جميع "المتجولين في الكون" الآخرين. خلافًا للاعتقاد الشائع ، لم يستخدم فقط ملاحظات براهي لاختيار شكل هندسي يناسب الوصف. وجه عالم اللاهوت أمس جهودًا لاكتشاف نظرية فيزيائية لحركة "الأخوات اللائي يعشن في فضاء خالٍ من الهواء" يمكن من خلالها استنتاج مداراتهن. بعد عمل بحث عملاق ، ظهرت ثلاثة قوانين لحركة الكواكب.
القانون الأول
1. مدارات الكواكب عبارة عن قطع ناقص مع الشمس في أحد النقاط.
قانون حركة الكواكب في النظام الشمسيوجدت أن الكواكب تتحرك في قطع ناقص. ظهرت بعد ثماني سنوات من الحسابات باستخدام قاعدة بيانات جمعها تايكو براهي بناءً على ملاحظات حركة الكواكب لنجم المريخ. أطلق يوهان على عمله اسم "علم الفلك الجديد".
لذلك ، وفقًا لقانون كبلر الأول ، أييحتوي القطع الناقص على نقطتين هندسيتين تسمى النقاط المحورية (التركيز في المفرد). يتم دائمًا تلخيص المسافة الإجمالية من الكوكب إلى كل بؤرة بنفس الطريقة ، بغض النظر عن مكان الكوكب في مسار حركته. تكمن أهمية الاكتشاف في أن الافتراض بأن المدارات ليست دوائر كاملة (كما في نظرية مركزية الأرض) جعل الناس أقرب إلى فهم أكثر دقة ووضوحًا لصورة العالم.
القانون الثاني
ثانيًا. يتغلب الخط الذي يربط الكوكب بالشمس (متجه نصف القطر) على مناطق متساوية على فترات زمنية متساوية ، بينما يتحرك الكوكب حول القطع الناقص.
أي في أي فترة زمنية ، على سبيل المثال ،بعد 30 يومًا ، سيغطي الكوكب نفس المنطقة ، بغض النظر عن الفترة التي تختارها. إنه يتحرك بشكل أسرع مع اقترابه من الشمس وأبطأ كلما ابتعد ، لكنه يتحرك بسرعة متغيرة باستمرار أثناء تحركه حول مداره. تتم ملاحظة الحركة الأكثر "ذكاءً" عند الحضيض (النقطة الأقرب إلى الشمس) وأكثر "قانون القوة" - عند الأوج (النقطة الأبعد عن الشمس). هكذا يحكم على الشخص الذي اكتشف قوانين حركة الكواكب.
القانون الثالث
ثالثا. يتناسب مربع إجمالي الوقت المداري (T) مع مكعب متوسط المسافة من الكوكب إلى الشمس (R).
يسمى هذا المبدأ أحيانًا قانون الانسجام.يقارن الفترة الزمنية المدارية ونصف قطر مدارات الكواكب. جوهر اكتشاف كبلر هو كما يلي: نسبة مربعات فترات الحركة ومكعبات متوسط المسافات من الشمس هي نفسها لكل كوكب.
نكرر ، كانت قوانين حركة كواكب كبلربناءً على ملاحظات جادة طويلة الأمد ومعالجتها رياضياً. أثناء عرض الأنماط ، لم يكشفوا عن شرطية الظواهر. في وقت لاحق ، أثبت المكتشف الشهير لقانون الجاذبية الكونية ، نيوتن ، أن الإجابة تكمن في الخاصية المادية للأجسام التي تنجذب إلى بعضها البعض.
ظل جسدي هنا
على الرغم من نجاحه ، عانى كبلر باستمرارمن المشاكل المالية ، وقلة الوقت للبحث ، والسفر بحثًا عن الأماكن التي يتسامحون فيها مع معتقداته الدينية. حاول عدة مرات الحصول على وظيفة تدريس في توبنغن ، لكن اعتُبر خائنًا وبروتستانتيًا ورُفض.
توفي يوهانس كيبلر في 15 نوفمبر 1630 مننوبة من الحمى الحادة. دفن في مقبرة بروتستانتية. في المرثية ، كتب ابنه الشرعي: "كنت أستخدم الجنة للقياس. الآن علي أن أقيس ظلال الأرض. على الرغم من حقيقة أن روحي في الجنة ، إلا أن ظل جسدي يكمن هنا ".
نعم ، أصلاً بروح مفاهيم العصور الوسطىاعتقد العالم أن الكواكب تتحرك لأن لها أرواحًا ، وهذا سحر حي ، وليس مجرد كتل من المادة. في وقت لاحق ، أدرك أن النهج العلمي أكثر تبريرًا. حسنًا ، الكاهن وعالم الفلك ، الذي اكتشف قوانين حركة الكواكب ، سار بأمانة في طريق البصيرة. لكننا نعترف بأنفسنا: في بعض الأحيان يبدو أن هناك الكثير من التصوف في الكون العلمي الدقيق!
