케플러의 법칙은 우리에게 친숙한 표현입니다.천문학을 좋아하는 모든 사람. 이 사람은 누구입니까? 그가 묘사한 객관적 실재의 연결과 상호의존성은? 천문학자, 수학자, 신학자, 철학자, 당대 가장 똑똑한 사람인 요하네스 케플러(Johannes Kepler, 1571-1630)는 태양계 행성의 운동 법칙을 발견했습니다.
시작
Weil der Stadt 출신인 Johannes Kepler(독일), 1571년 12월에 이 세상에 왔습니다. 시력이 나쁜 약한 아이는 이생에서 이기기 위해 모든 것을 이겨냈습니다. 소년의 연구는 가족이 이사한 Leonberg에서 시작되었습니다. 나중에 그는 고급 기관인 라틴어 학교로 옮겨 미래 출판물에서 사용할 언어의 기초를 배웠습니다.
1589년 그는 수도원의 학교를 졸업했다.Adelburg의 Maulbronn. 1591년 그는 튀빙겐 대학교에 입학했습니다. 효과적인 교육 시스템은 루터교의 도입 이후 공작에 의해 만들어졌습니다. 가난한 사람들을 위한 보조금과 장학금으로 당국은 종교 분쟁이 격렬한 시기에 새로운 신앙을 옹호할 수 있는 잘 교육받은 성직자를 양성할 지원자를 대학에 제공하려고 했습니다.
케플러 교육 기관에 머무는 동안천문학 교수 Michael Möstlin의 영향을 받았습니다. 후자는 "프톨레마이오스에 따르면"(중심에 지구) 학생들을 가르쳤음에도 불구하고 태양 중심(태양 중심) 우주의 아이디어에 대한 코페르니쿠스의 견해를 비밀리에 공유했습니다. 폴란드 과학자의 아이디어에 대한 케플러의 깊은 지식은 천문학에 큰 관심을 불러일으켰습니다. 그래서 코페르니쿠스의 이론에는 태양 주위의 행성의 운동 법칙을 개인적으로 이해하고자 하는 또 다른 지지자가 있었습니다.
태양계는 예술 작품이다
이상하게도 나중에 발견한 사람은행성 운동의 법칙은 자신을 직업으로 천문학자로 생각하지 않았습니다. 평생 동안 케플러는 태양계가 신비로운 현상으로 가득 찬 예술 작품이라고 믿었고 사제가 되기를 꿈꿨습니다. 천문학자는 코페르니쿠스 이론에 대한 자신의 관심을 자신의 연구에서 결론을 도출하기 전에 다양한 의견을 연구해야 한다는 사실로 설명했습니다.
그래도 대학 교수들은뛰어난 마인드를 가진 학생으로서 케플러에 대해 1591년에 석사 학위를 받은 과학자는 신학 분야에서 연구를 계속했습니다. 그들이 거의 완성되었을 때 수학 교수가 그라츠의 루터교 학교에서 사망한 것으로 알려졌습니다. University of Tübingen은 모든 면에서 재능 있는 졸업생을 이 직책에 고용할 것을 권장했습니다. 그렇다면 행성 운동의 법칙은 안녕하십니까?
신의 이름으로
22세의 요한은 마지못해 자신의 직업을 포기했습니다.처음에는 신부가 되려는 소명을 받았지만 그럼에도 불구하고 그라츠에서 수학 교사의 임무를 맡았습니다. 수업에서 강의를 하는 동안, 초보 교사는 동심원과 삼각형의 참여로 칠판에 특정 기하학적 모양을 그렸습니다. 그리고 갑자기 그에게 삼각형이 정삼각형인 경우 그러한 도형은 두 원의 크기 사이의 일정한 고정 비율을 반영한다는 생각이 떠올랐습니다. 그리고 두 원 사이의 면적에서 크기의 비율은 얼마입니까? 생각의 과정이 추진력을 얻고 있었다.
1년 후, 특이한 신학자는 그의 첫 번째 저서인 The Mystery of the Universe(1596)를 출판했습니다. 그 책에서 그는 종교적 신념을 뒷받침하는 우주의 비밀에 대한 자신의 창의적인 견해를 설명했습니다.
행성 운동의 법칙을 발견한 사람은그것은 신의 이름으로. 우주의 수학적 계획을 밝히면서 연구원은 결론에 도달했습니다. 6 개의 행성이 구체로 둘러싸여 있으며 그 사이에 5 개의 정다면체가 새겨져 있습니다. 물론 버전은 천체가 6개뿐이라는 '사실'에 근거했다. 케플러는 지구 궤도 주변에서 완전한 12면체와 화성 궤도에 접하는 구의 윤곽을 그렸습니다.
완벽한 다면체
화성 지역 주변에서 과학자는 사면체와목성의 궤도에 인접한 구체. 지구의 궤도 구에 있는 20면체에서 금성의 구는 완벽하게 "맞습니다". 나머지 유형의 완전 다면체를 사용하여 나머지도 동일하게 수행했습니다. 놀랍게도, 케플러의 구체 중첩 모델에 제시된 이웃 행성 궤도의 비율은 코페르니쿠스의 계산과 일치했습니다.
행성 운동의 법칙을 발견한 사제는수학적 마음은 주로 신성한 영감에 의존했습니다. 그는 주장에 대한 실질적인 근거가 없었습니다. "우주의 비밀"이라는 논문의 중요성은 그것이 코페르니쿠스가 제시한 세계의 태양 중심 시스템을 인식하는 첫 번째 결정적인 단계라는 사실에 있습니다.
가정 대 높은 정확도
1598년 9월, 그라츠의 개신교인들은케플러를 포함하여 카톨릭 통치자들에 의해 도시에서 쫓겨났습니다. 요한은 귀환을 허락받았지만 상황은 여전히 매우 팽팽했습니다. 지원을 찾기 위해 그는 루돌프 2세 황제의 궁정에 있던 수학자이자 천문학자인 티코 브라헤에게 의지했습니다. 과학자는 그의 인상적인 행성 관측 컬렉션으로 유명했습니다.
그는 "우주의 신비"라는 작품에 대해 알고있었습니다.그러나 1600년에 그 제작자가 프라하 시 외곽에 있는 티코 천문대에 도착했을 때 고정밀(당시) 연구에 종사하던 브라헤는 그를 특정 작품의 저자로 환영했지만 그의 동료로는 환영하지 않았습니다. . 그들 사이의 대결은 1년 후 발생한 덴마크 점성가의 죽음까지 계속되었습니다. 라이벌이 다른 세계로 떠난 후, 케플러는 그의 관찰의 보고를 지키는 일을 맡았습니다. 그들은 연구원이 태양 주위의 행성의 운동 법칙을 발견한 사람이 되는 데 큰 도움이 되었습니다.
화성 경로
테이블 제작에 대한 브라헤의 최신 연구행성 운동은 완료되지 않았습니다. 모든 희망은 후계자에게 고정되었습니다. 그는 제국 수학자로 임명되었습니다. 그의 늦은 동료와의 긴장된 관계에도 불구하고 Kepler는 천문학에서 자신의 이익을 추구할 자유가 있었습니다. 그는 화성에 대한 관찰을 계속하고 이 행성의 궤도에 대한 자신의 비전을 설명하기로 결정했습니다.
요한은 확신했습니다.복잡한 화성의 경로를 발견하면 다른 모든 "우주의 방랑자"의 이동 경로를 밝힐 수 있습니다. 일반적인 믿음과 달리 그는 Brahe의 관찰을 사용하여 설명에 맞는 기하학적 도형을 선택하지 않았습니다. 어제의 신학자는 그들의 궤도를 추론할 수 있는 "공기 없는 공간에 사는 자매"의 운동에 대한 물리적 이론을 발견하기 위한 노력을 지시했습니다. 타이타닉 연구 후 행성 운동의 세 가지 법칙이 나타났습니다.
첫 번째 법칙
I. 행성의 궤도는 초점 중 하나에 태양이 있는 타원입니다.
태양계 행성의 운동 법칙행성이 타원으로 움직이는 것을 발견했습니다. 이것은 스타 화성의 행성 운동 관찰을 기반으로 Tycho Brahe가 컴파일한 데이터베이스를 사용하여 8년 동안 계산한 후 나타났습니다. 요한은 그의 작업을 "새로운 천문학"이라고 불렀습니다.
따라서 케플러의 제1법칙에 따르면,타원에는 초점이라고 하는 두 개의 기하학적 점이 있습니다(단수 초점). 행성에서 각 초점까지의 총 거리는 행성이 이동 경로에 있는 위치에 관계없이 항상 동일한 방식으로 요약됩니다. 발견의 중요성은 궤도가 완전한 원이 아니라는 가정(지구 중심 이론에서와 같이)이 사람들로 하여금 세계의 그림에 대한 보다 정확하고 명확한 이해에 더 가까워지게 했다는 것입니다.
제2법칙
Ⅱ. 행성을 태양에 연결하는 선(반지름 벡터)은 동일한 시간 간격으로 동일한 영역을 극복하는 반면 행성은 타원 주위를 이동합니다.
즉, 임의의 시간 간격에서 예를 들어,30일 후에는 어떤 기간을 선택하든 행성이 같은 영역을 차지합니다. 태양에 접근하면 더 빠르게 움직이고 멀어지면 느려지지만 궤도를 돌면서 끊임없이 변화하는 속도로 움직입니다. 가장 "기민한" 움직임은 근일점(태양에 가장 가까운 지점)과 가장 "멱법칙"인 원일점(태양에서 가장 먼 지점)에서 관찰됩니다. 행성 운동의 법칙을 발견한 사람은 그렇게 판단했습니다.
세 번째 법칙
III. 총 공전 시간(T)의 제곱은 행성에서 태양(R)까지의 평균 거리의 세제곱에 비례합니다.
이 원리는 때때로 조화의 법칙이라고 불립니다.그것은 궤도 시간과 행성의 궤도 반경을 비교합니다. 케플러 발견의 본질은 다음과 같습니다. 운동주기의 제곱과 태양으로부터의 평균 거리의 세제곱의 비율은 각 행성에 대해 동일합니다.
반복합니다. 케플러 행성의 운동 법칙은장기간의 진지한 관찰과 수학적으로 처리된 것을 기반으로 합니다. 패턴을 표시하면서 현상의 조건성을 드러내지 않았습니다. 나중에 유명한 만유인력의 법칙을 발견한 뉴턴은 그 해답이 서로 끌어당기는 물체의 물리적 성질에 있음을 증명했습니다.
내 몸의 그림자가 여기 있어
그의 성공에도 불구하고 Kepler는 끊임없이 고통을 겪었습니다.재정적 문제, 연구를 위한 시간 부족, 그의 종교적 신념을 수용할 수 있는 곳을 찾아 여행하는 것. 그는 여러 번 튀빙겐에서 교수직을 얻으려고 했지만 배신자이자 개신교도로 여겨져 거절당했습니다.
요하네스 케플러는 1630년 11월 15일급성 발열의 공격. 개신교 묘지에 묻혔습니다. 비문에서 그의 합법적인 아들은 이렇게 썼습니다. “나는 하늘로 측량했습니다. 이제 지구의 그림자를 측정해야 합니다. 내 영혼은 하늘에 있음에도 불구하고 내 몸의 그림자는 여기에 있다."
예, 원래 중세 개념의 정신에서과학자는 행성이 영혼을 가지고 있기 때문에 움직이는 것이라고 믿었습니다. 이것은 단지 물질 덩어리가 아니라 살아있는 마법입니다. 나중에 그는 과학적 접근이 더 정당하다는 것을 깨달았습니다. 음, 행성 운동의 법칙을 발견한 사제이자 천문학자는 정직하게 통찰의 길을 걸었습니다. 그러나 우리는 스스로를 인정합니다. 때때로 철저하게 과학적인 우주에는 신비주의가 너무 많은 것 같습니다!
