cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Γιοχάνες Κέπλερ
Γκρατς (1594-1600)
Με την υποστήριξη του μέντορά του Μίχαελ Μέστλιν (Michael Maestlin), ο Κέπλερ πήρε άδεια από το πανεπιστήμιο του Τύμπινγκεν να δημοσιεύσει χειρόγραφό του, εν αναμονή της απομάκρυνσης της εξήγησης της Αγίας Γραφής και την προσθήκη μιας απλούστερης, περισσότερο κατανοητής περιγραφής του συστήματος του Κοπέρνικου καθώς και τις νέες ιδέες του Κέπλερ. Το Mysterium εκδόθηκε αργά το 1596, και ο Κέπλερ έλαβε τα αντίγραφά του και ξεκίνησε να τα στέλνει σε καταξιωμένους αστρονόμους και προστάτες το 1597. Δεν έγινε ευρέως γνωστό αλλά εδραίωσε τη φήμη του Κέπλερ ως εξειδικευμένου επιστήμονα. Η αφοσίωση στους προστάτες καθώς και σε αυτούς που έλεγχαν τη θέση του στο Γκρατς του εξασφάλισαν μία θέση στο σύστημα της πατρωνίας.
Αν και οι λεπτομέρειες θα πρέπει να ειδωθούν υπό το φως τις τελευταίας του εργασίας, ο Κέπλερ ποτέ δεν εγκατέλειψε την Πλατωνική πολυεδρική-σφαιρική κοσμολογία στην οποία αναφερόταν το Mysterium Cosmographicum. Τα μετέπειτα αστρονομικά έργα του ασχολούνταν κατά κάποιο τρόπο με τις περαιτέρω εξελίξεις πάνω σε αυτό, που αφορούσαν την εύρεση μεγαλύτερη ακρίβεια στις εσωτερικές και εξωτερικές διαστάσεις από τις σφαίρες, υπολογίζοντας τις εκκεντρότητες των πλανητικών τροχιών. Το 1621 ο Κέπλερ δημοσίευσε μία εκτεταμένη δεύτερη έκδοση του Mysterium, με το μισό μήκος του πρώτο, η οποία περιείχε υποσημειώσεις, λεπτομέρειες και επεξηγήσεις που είχε επιτύχει τα τελευταία 25 χρόνια από την πρώτη δημοσίευση του βιβλίου.
Όσο αναφορά στον αντίκτυπο του Mysterium, μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σημαντικό πρώτο βήμα για τον εκσυγχρονισμό της θεωρίας του Κοπέρνικου. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι ο Κοπέρνικος στο De Revolutionibus επιδίωκε να προωθήσει ένα ηλιοκεντρικό σύστημα, αλλά αυτό το βιβλίο κατέφευγε σε πτολεμαϊκές συσκευές (όπως επίκυκλους και έκκεντρους κύκλους) προκειμένου να εξηγήσει την αλλαγή στην τροχιακή ταχύτητα των πλανητών. Επιπλέον, ο Κοπέρνικος συνέχισε να χρησιμοποιεί ως σημείο αναφοράς το κέντρο της τροχιάς της Γης και όχι εκείνη του Ηλίου όπως αναφέρει, «ως υποβοήθηση για τους υπολογισμούς και για να μη συγχέεται ο αναγνώστης από τη μεγάλη απόκλιση από τον Πτολεμαίο.» Ως εκ τούτο, αν και η θέση του Mysterium Cosmographicum' ήταν λάθος, η σύγχρονη αστρονομία οφείλει πολλά στο έργο αυτό «δεδομένου ότι αποτελεί το πρώτο βήμα για καθαρίσει το σύστημα του Κοπέρνικου από τα απομεινάρια της πτολεμαϊκής θεωρίας και των όσων παραμένουν προσκολλημένοι σε αυτή».
Γάμος με την Μπάρμπαρα Μύλερ
Τον Δεκέμβριο του 1595, ο Κέπλερ συστήθηκε στη Μπάρμπαρα Μύλερ (Barbara Müller), δύο φορές χήρα 23 ετών με μια μικρή κόρη, την Gemma van Dvijneveldt. Η Μύλερ εκτός από το ότι ήταν κληρονόμος των κτημάτων των προηγούμενων συζύγων της, ήταν η κόρη πετυχημένου ιδιοκτήτη αλευρόμυλου. Ο πατέρας της, Jobst, αρχικά είχε εναντιωθεί στον γάμο τους παρά την ευγενή καταγωγή του Κέπλερ. Αν και είχε κληρονομήσει την ευγενική καταγωγή του παππού του, η φτώχεια του Κέπλερ αποτελούσε ανασταλτικό παράγοντα. Τελικά ο Jobst υποχώρησε όταν ο Κέπλερ ολοκλήρωσε το βιβλίο του Mysterium Cosmographicum, αλλά ο αρραβώνας ματαιώθηκε όταν ο Κέπλερ οργάνωνε τις διαδικασίες για τη δημοσίευση. Παρόλα αυτά, οι αξιωματούχοι της εκκλησίας- που είχαν βοηθήσει όλη αυτή την περίοδο- πίεσαν τους Μύλερ να τηρήσουν τη συμφωνία τους. Η Μύλερ και ο Κέπλερ παντρεύτηκαν στις 27 Απριλίου του 1597. Τα πρώτα χρόνια του γάμου τους, ο Κέπλερ είχε δύο παιδιά (Heinrich and Susanna), τα οποία πέθαναν σε βρεφική ηλικία. Το 1602 είχαν μια κόρη (Susanna), το 1604 έναν γιο (Friedrich) και το 1607 ακόμη έναν γιο (Ludwig).
Περαιτέρω έρευνα
Μετά τη δημοσίευση του Mysterium και με την υποστήριξη από τους επιθεωρητές των σχολείων του Γκρατς, ο Κέπλερ ασχολήθηκε με ένα φιλόδοξο πρόγραμμα με σκοπό την επέκταση και την επεξεργασία του έργου του. Προγραμμάτισε τέσσερα βιβλία, ένα για τις σταθερές πτυχές του Σύμπαντος (τον ήλιο και τους απλανείς αστέρες), ένα για τους πλανήτες και τις κινήσεις τους, ένα για τη φυσική κατάσταση των πλανητών και τη διαμόρφωση των φυσικών τους χαρακτηριστικών (επικεντρώθηκε στη Γη) και τέλος, ένα σχετικά με τις επιπτώσεις του ουρανού στη Γη, έτσι ώστε να συμπεριλάβει την ατμοσφαιρική οπτική, τη μετεωρολογία και την αστρολογία.
Ζήτησε επίσης τις απόψεις πολλών αστρονόμων στους οποίους είχε στείλει το Mysterium, ανάμεσα στους οποίους τον Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär), ο οποίος ήταν ο βασιλικός μαθηματικός του Ροδόλφου Β΄ και αντίπαλος του Τύχο Μπράχε. Ο Ursus δεν απάντησε αμέσως, αλλά έστειλε στον Κέπλερ ένα κολακευτικό γράμμα με σκοπό να συνεχίσει την προτεραιότητά του σε αυτό που σήμερα ονομάζουμε σύστημα του Τύχο Μπράχε. Ο Τύχο ξεκίνησε μια σκληρή αλλά νόμιμη κριτική του συστήματος του Κέπλερ, αφού ξεκίνησε να χρησιμοποιεί ανακριβή στοιχεία που προέρχονταν από το σύστημα του Κοπέρνικου, προκαλώντας έτσι πολλές εντάσεις. Μέσα από τις επιστολές, ο Τύχο και ο Κέπλερ, συζήτησαν ένα ευρύ φάσμα αστρονομικών προβλημάτων, όπως τα σεληνιακά φαινόμενα και τη θεωρία του Κοπέρνικου (κυρίως τη θεολογική βιωσιμότητά της). Αλλά χωρίς τα σημαντικά στοιχεία του παρατηρητηρίου του Τύχο, ο Κέπλερ δεν είχε τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει πολλά από αυτά τα προβλήματα.
Αντίθετα, έστρεψε την προσοχή του στη χρονολογία και στην «αρμονία», τις αριθμολογικές σχέσεις μεταξύ της μουσικής, των μαθηματικών και του φυσικού κόσμου όπως και τις αστρολογικές τους συνέπειες. Με τη παραδοχή ότι η Γη κατέχει μια ψυχή (μια ιδιότητα που αργότερα θα επικαλεστεί για να εξηγήσει πώς ο Ήλιος προκαλεί την κίνηση των πλανητών), ίδρυσε ένα κερδοσκοπικό σύστημα που συνδέει αστρολογικές όψεις και αστρονομικές αποστάσεις με τις καιρικές συνθήκες και άλλα γήινα φαινόμενα. Το 1599, παρ'όλα αυτά, ο ίδιος άρχισε να νιώθει ότι το έργο του περιορίζεται από την ανακρίβεια των διαθέσιμων δεδομένων- όπως και ότι η αυξανόμενη θρησκευτική ένταση απειλεί τη συνέχιση της απασχόλησής του στο Γκρατς. Το Δεκέμβριο του ίδιου έτους, ο Τύχο προσκάλεσε τον Κέπλερ να τον επισκεφθεί στην Πράγα. Στις 1 Ιανουαρίου του 1600 (πριν καν δεχθεί πρόσκληση), ο Κέπλερ εναπόθεσε τις ελπίδες του στο ότι ο Τύχο θα μπορούσε να δώσει απαντήσεις στα φιλοσοφικά προβλήματά του όπως και στα κοινωνικά-οικονομικά.
Η συνεργασία με τον Τύχο Μπράχε
Στις 4 Φεβρουαρίου του 1600, ο Κέπλερ συνάντησε τον Τύχο Μπράχε και τους βοηθούς του Franz Tengnagel και Longomontanus στο Benátky nad Jizerou (35 χιλιόμετρα από την Πράγα) εκεί όπου είχε εγκατασταθεί το παρατηρητήριο του Τύχο. Κατά τη διάρκεια των επόμενων δύο μηνών έμεινε εκεί ως φιλοξενούμενος, αναλύοντας κάποιες από τις παρατηρήσεις του Τύχο για τον Άρη- ο Τύχο κρατούσε τα στοιχεία των παρατηρήσεων μυστικά αλλά εντυπωσιασμένος από τις θεωρητικές ιδέες του Κέπλερ, του επέτρεψε να τα μελετήσει. Ο Κέπλερ προγραμμάτιζε να επιβεβαιώσει τη θεωρία του στο Mysterium Cosmographicum με βάση τα στοιχεία για τον Άρη, αλλά εκτίμησε ότι το έργο θα μπορούσε να διαρκέσει παραπάνω από δύο χρόνια (εφόσον δεν του επιτρεπόταν να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων για δική του προσωπική χρήση). Με τη βοήθεια του Johannes Jessenius, ο Κέπλερ προσπάθησε να διαπραγματευτεί μία πιο επίσημη συνεργασία με τον Τύχο Μπράχε, αλλά οι διαπραγματεύσεις έπεσαν στο κενό μετά από έναν άσχημο καυγά και ο Κέπλερ έφυγε για την Πράγα στις 6 Απριλίου. Ο Κέπλερ και ο Τύχο τελικά συμφιλιώθηκαν και κατάφεραν να συμφωνήσουν για τον μισθό και τις διαδικασίες επιβίωσης, οπότε τον Ιούνιο, ο Κέπλερ επέστρεψε στο σπίτι του για να μετακομίσει με την οικογένειά του.
Οι θρησκευτικές και πολιτικές δυσκολίες του Γκρατς εξάλειψαν τις ελπίδες του να επιστρέψει στον Μπράχε. Με την ελπίδα να συνεχίσει τις αστρονομικές σπουδές του, ο Κέπλερ ζήτησε τον διορισμό του ως μαθηματικός του αρχιδούκα Φερδινάνδου Β΄. Γι' αυτό το λόγο, ο Κέπλερ συνέθεσε ένα δοκίμιο αφιερωμένο στον Φερδινάνδο, στο οποίο πρότεινε μια θεωρία για τη σεληνιακή κίνηση, βασιζόμενη σε δύναμη: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" (υπάρχει μια δύναμη στη Γη που αναγκάζει τη Σελήνη να κινείται). Αν και με το δοκίμιο αυτό δεν κατάφερε να κερδίσει μία θέση δίπλα στον Φερδινάνδο, ωστόσο παρουσίασε λεπτομερώς μια νέα μέθοδο για τις μετρήσεις των σεληνιακών εκλείψεων, την οποία χρησιμοποίησε κατά την έκλειψη της 10ης Ιουλίου στο Γκρατς. Αυτές οι παρατηρήσεις αποτέλεσαν τη βάση των εξερευνήσεών του για τους νόμους της οπτικής που θα κορυφωθούν στο Astronomiae Pars Optica.
Στις 2 Αυγούστου του 1600, αφού αρνήθηκε να ασπαστεί τον Καθολικισμό, ο Κέπλερ και η οικογένειά του εξορίστηκαν από το Γκρατς. Αρκετούς μήνες αργότερα, επέστρεψαν όλοι μαζί στην Πράγα. Κατά τη διάρκεια του 1601, υποστηρίχθηκε φανερά από τον Τύχο, ο οποίος του ανέθεσε την ανάλυση των πλανητικών παρατηρήσεων καθώς και να γράφει ένα κείμενο εναντίον του αντιπάλου του Τύχο, Ursus (που στο μεταξύ είχε πεθάνει). Τον Σεπτέμβριο ο Τύχο εξασφάλισε τη συμμετοχή του σε ένα συμβούλιο ως συνεργάτης, για το νέο σχέδιο που είχε προτείνει στον αυτοκράτορα: οι Ροδόλφειοι πίνακες θα έπρεπε να αντικαταστήσουν τους πίνακες του Εράσμου Ράινχολντ. Δύο μέρες μετά τον αιφνίδιο θάνατο του Μπράχε στις 24 Οκτωβρίου του 1601, ο Κέπλερ διορίστηκε διάδοχός του ως αυτοκρατορικός μαθηματικός με την ευθύνη να ολοκληρώσει το ημιτελές έργο του. Τα επόμενα 11 χρόνια ως αυτοκρατορικός μαθηματικός, θα είναι τα πιο παραγωγικά της ζωής του.
Σύμβουλος του Αυτοκράτορα Ροδόλφου Β΄
Ως αυτοκρατορικός μαθηματικός, η κύρια εργασία του Κέπλερ ήταν να παρέχει αστρολογικές συμβουλές στον αυτοκράτορα. Αν και ο Κέπλερ είχε μια αμυδρή άποψη σχετικά με το να προβλέπει το μέλλον ή κάποια συγκεκριμένα γεγονότα, είχε δημιουργήσει λεπτομερή ωροσκόπια από φίλους, οικογένεια και τους αξιωματούχους, κατά τη διάρκεια των σπουδών του στο Τύμπινγκεν. Εκτός από τα ωροσκόπια για τους συμμάχους και τους ξένους ηγέτες, ο αυτοκράτορας ζήτησε τη συμβουλή του Κέπλερ σε καιρούς πολιτικών προβλημάτων (εικάζεται ότι οι συστάσεις του Κέπλερ βασίστηκαν κυρίως στην κοινή λογική και λιγότερο στα αστέρια). Ο Ροδόλφος Β΄ είχε ζωντανό ενδιαφέρον για το έργο πολλών μελετητών (συμπεριλαμβανομένων και πολυάριθμων αλχημιστών) και έτσι παρακολούθησε και το έργο του Κέπλερ στην αστρονομία.
Επισήμως, το μόνο αποδεκτό δόγμα στην Πράγα ήταν το Καθολικό και το Utraquist, αλλά η θέση του Κέπλερ στην αυτοκρατορική αυλή του επέτρεπε να ασκεί τη λουθηρανική πίστη του ανεμπόδιστα. Ο αυτοκράτορας του παρείχε ονομαστικά ένα πλούσιο εισόδημα για την οικογένειά του, αλλά οι δυσκολίες από το υπερ-φορτωμένο αυτοκρατορικό θησαυροφυλάκιο σήμαινε ότι το να πάρει στο χέρι χρήματα αρκετά για την εκπλήρωση των οικονομικών του υποχρεώσεων ήταν μια διαρκώς δύσκολη υπόθεση. Λόγω κυρίως των οικονομικών του προβλημάτων, η ζωή του με την Μπάρμπαρα ήταν δυσάρεστη και χειροτέρευε με διαπληκτισμούς και την έξαρση της ασθένειας. Στην επαγγελματική του ζωή ωστόσο, ο Κέπλερ ήρθε σε επαφή με άλλους εξέχοντες επιστήμονες (Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels, Jost Bürgi, David Fabricius, Martin Bachazek, and Johannes Brengger και άλλους) και έτσι η αστρονομική του δουλειά προχώρησε ταχύτατα.
Astronomiae Pars Optica
Συνεχίζοντας να αναλύει τα αποτελέσματα από τις παρατηρήσεις του Τύχο για τον Άρη- τώρα διαθέσιμες στο σύνολό τους- ξεκίνησε τη χρονοβόρα διαδικασία της διαμόρφωσης των Ροδόλφειων πινάκων. Ο Κέπλερ ανέλαβε επίσης τη διερεύνηση των νόμων της οπτικής από το σεληνιακό του δοκίμιο του 1600. Τόσο οι σεληνιακές όσο και οι ηλιακές εκλείψεις παρουσίαζαν ανεξήγητα φαινόμενα όπως τα απρόβλεπτα μεγέθη των σκιών, το κόκκινο χρώμα στη σεληνιακή έκλειψη και το ασυνήθιστο φως γύρω από μια συνολική ηλιακή έκλειψη. Σχετικά ζητήματα της ατμοσφαιρικής διάθλασης εφαρμόζονται σε όλες τις αστρονομικές παρατηρήσεις. Το 1603, ο Κέπλερ σταμάτησε όλες τις άλλες εργασίες του για να επικεντρωθεί στην οπτική θεωρία. Το χειρόγραφο που παρουσιάστηκε στον αυτοκράτορα την 1 Ιανουαρίου του 1604, δημοσιεύτηκε με το όνομα Astronomiae Pars Optica (Το οπτικό μέρος της Αστρονομίας). Μέσα σε αυτό, ο Κέπλερ περιγράφει το νόμο της Οπτικής σχετικά με την ένταση του φωτός που είναι αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση, την ανάκλαση από επίπεδα και κυρτά κάτοπτρα και τις αρχές της pinhole φωτογραφικής μηχανής καθώς και τις αστρονομικές επιπτώσεις της οπτικής, όπως η παράλλαξη, και τα φαινόμενα μεγέθη των ουράνιων σωμάτων. Επίσης, επεκτάθηκε στη μελέτη της Οπτικής στο ανθρώπινο μάτι, και θεωρείται από τους νευροεπιστήμονες ότι ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε ότι οι εικόνες προβάλλονται ανεστραμμένες και ανάποδα από το φακό του ματιού πάνω στον αμφιβληστροειδή. Η λύση σε αυτό το δίλημμα δεν απασχόλησε ιδιαίτερα τον Κέπλερ, αφού ο ίδιος δεν το συσχέτιζε με την οπτική, αν και ο ίδιος αργότερα πρότεινε ότι η εικόνα βελτιώθηκε στις "κοιλότητες του εγκεφάλου" λόγω της "δραστηριότητας της ψυχής". Σήμερα το Astronomiae Pars Optica αναγνωρίζεται ως το θεμέλιο της σύγχρονης Οπτικής (αν και ο νόμος της διάθλασης παραδόξως απουσιάζει). Όσο αναφορά τις απαρχές της προβολικής γεωμετρίας, ο Κέπλερ εισήγαγε την ιδέα της συνεχούς αλλαγής της μαθηματικής οντότητας σε αυτό το έργο. Υποστήριξε ότι αν μια εστία μιας κωνικής τομής είχε τη δυνατότητα να κινηθεί κατά μήκος της γραμμής που ενώνει τις εστίες, η γεωμετρική μορφή θα μετασχηματισθεί ή θα εκφυλιστεί σε μία άλλη. Με αυτό τον τρόπο, μία έλλειψη γίνεται παραβολή όταν η μία εστία μετακινείται στο άπειρο, και όταν οι δύο εστίες συγχωνεύονται σε μια, σχηματίζεται ένας κύκλος. Καθώς οι εστίες μια υπερβολής συγχωνεύονται σε μια, η υπερβολή γίνεται ένα ζεύγος από ευθείες γραμμές. Επίσης, όταν μια ευθεία γραμμή επεκτείνεται στο άπειρο, θα συναντήσει την αρχή της σε ένα σημείο στο άπειρο, έχοντας έτσι τις ιδιότητες ενός μεγάλου κύκλου. Η ιδέα αυτή χρησιμοποιήθηκε από τους Pascal, Leibniz, Monge, Poncelet καθώς και άλλους, και έγινε γνωστή ως γεωμετρική συνέχεια όπως και ο Νόμος ή Αρχή της Συνέχειας.
Ο υπερκαινοφανής του 1604
Τον Οκτώβριο του 1604 ένα νέο φωτεινό αστέρι εμφανίστηκε στον ουρανό, αλλά ο Κέπλερ δεν πίστεψε τις φήμες μέχρι που το είδε ο ίδιος. Ο Κέπλερ ξεκίνησε συστηματικά να παρατηρεί τον καινοφανή. Αστρολογικά, το τέλος του 1603, σηματοδοτούσε την έναρξη ενός τριγώνου της φωτιάς, την έναρξη ενός 800ετούς κύκλου των μεγάλων συνδέσμων. Οι αστρολόγοι συνδέανε τις δύο ανάλογες προηγούμενες περιόδους με την άνοδο του Καρλομάγνου (περίπου 800 χρόνια πριν) και τη γέννηση του Χριστού (περίπου 1600 χρόνια νωρίτερα) και ως εκ τούτο ανέμεναν γεγονότα που θα αποτελούσαν προμηνύματα κυρίως για τον αυτοκράτορα. Ως αυτοκρατορικός μαθηματικός και αστρολόγος, ο Κέπλερ περιέγραψε το νέο αστέρι δύο χρόνια αργότερα στο De Stella Nova. Σε αυτό, ο Κέπλερ αναφέρεται στις αστρονομικές ιδιότητες του άστρου, λαμβάνοντας μια σκεπτικιστική προσέγγιση για τις πολλές αστρολογικές ερμηνείες που κυκλοφορούσαν. Σημείωσε τα ξεθωριάσματα στη φωτεινότητά του, διατύπωσε εικασίες σχετικά με την προέλευσή του και χρησιμοποίησε την έλλειψη της παρατηρούμενης παράλλαξης για να για να υποστηρίξει ότι βρισκόταν τη σφαίρα σταθερών αστεριών, υπονομεύοντας έτσι την ιδέα του ανεκκλήτου των ουρανών (η ιδέα ήταν του Αριστοτέλη και υποστήριζε ότι οι ουράνιες σφαίρες είναι τέλειες και αμετάβλητες). Η γέννηση ενός νέου αστέρα σήμαινε τη μεταβλητότητα των ουρανών. Σε ένα παράρτημα, ο Κέπλερ συζητά τις πρόσφατες εργασίες χρονολόγησης του Πολωνού ιστορικού Laurentius Suslyga. Υπολόγισε πως αν ο Suslyga ήταν σωστός που δέχθηκε χρονοδιαγράμματα που έδειχνα τέσσερα χρόνια πίσω, τότε το άστρο της Βηθλεέμ- ανάλογο με το παρόν αστέρι- θα συνέπεσε με την πρώτη μεγάλη σύνοδο του προγενέστερου 800ετούς κύκλου.
Astronomia nova Η εκτεταμένη γραμμή της έρευνας που κατέληξε στο Astronomia nova - συμπεριλαμβανομένου των δύο πρώτων νόμων της πλανητικής κίνησης - ξεκίνησε με την ανάλυση της τροχιάς του Άρη, υπό τη διεύθυνση του Τύχο. Ο Κέπλερ υπολόγισε πολλές φορές τις διάφορες προσεγγίσεις της τροχιάς του Άρη χρησιμοποιώντας ένα equant (μαθηματικό εργαλείο που ο Κοπέρνικος είχε εξαλείψει με το σύστημά του), δημιουργώντας τελικά ένα μοντέλο που συμφωνούσε με τις παρατηρήσεις του Τύχο με απόκλιση δύο πρώτα λεπτά της μοίρας (το μέσο σφάλμα μέτρησης). Ωστόσο δεν ήταν ικανοποιημένος αφού φαινόταν να υπάρχουν αποκλίσεις από τις μετρήσεις έως και οκτώ λεπτών της μοίρας. Ο Κέπλερ προσπαθούσε να ταιριάξει μια ωοειδή τροχιά στα δεδομένα, αφού το ευρύ φάσμα των παραδοσιακών μαθηματικών αστρονομικών μεθόδων είχε αποτύχει.
Σύμφωνα με τη θρησκευτική του άποψη για το σύμπαν, ο Ήλιος ήταν η πηγή της κινητήριας δύναμης στο ηλιακό σύστημα (ένα σύμβολο του Θεού Πατέρα). Ως φυσική βάση, ο Κέπλερ κατέληξε κατ' αναλογία στη θεωρία του William Gilbert που αφορούσε τη μαγνητική ψυχή της Γης από το De Magnete (1600) και για το έργο του σχετικά με την οπτική. Ο Κέπλερ υπέθεσε ότι η κινητήρια δύναμη που ακτινοβολείται από τον ήλιο, εξασθενεί με την απόσταση, προκαλώντας γρήγορη ή πιο αργή κίνηση, καθώς οι πλανήτες κινούνται πιο κοντά ή πιο μακριά από αυτόν. Ίσως αυτή η υπόθεση συνεπάγεται μια μαθηματική σχέση που θα μπορούσε να αποκαταστήσει την αστρονομική τάξη. Με βάση τις μετρήσεις στο αφήλιο και το περιήλιο της Γης και του Άρη, δημιούργησε έναν τύπο κατά τον οποίο η ταχύτητα περιφοράς ενός πλανήτη είναι αντιστρόφως ανάλογη από την απόσταση του από τον Ήλιο. Η επαλήθευση της σχέσης αυτής σε όλο το τροχιακό κύκλο, ωστόσο, απαιτεί πολύ εκτεταμένο υπολογισμό. Για να απλοποιήσει το έργο αυτό, από τα τέλη του 1602 ο Κέπλερ αναδιατύπωσε το ποσοστό σε όρους γεωμετρίας: οι πλανήτες διανύουν ίσα εμβαδά σε ίσους χρόνους-δεύτερος νόμος του Κέπλερ για την κίνηση των πλανητών.
Στη συνέχεια, ασχολήθηκε με τον υπολογισμό της συνολικής τροχιάς του Άρη, χρησιμοποιώντας το γεωμετρικό νόμο και υποθέτοντας μια ωοειδή τροχιά. Μετά από περίπου 40 αποτυχημένες προσπάθειες, στις αρχές του 1605 χρησιμοποίησε την ιδέα μιας έλλειψης, την οποία θεωρούσε πολύ απλή λύση για να έχει παραλειφθεί από τους προηγούμενους αστρονόμους. Διαπιστώνοντας ότι η ελλειπτική τροχιά του Άρη ταιριάζει στα δεδομένα, κατέληξε αμέσως στο συμπέρασμα ότι όλοι οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές, με τον ήλιο στη μία εστία - πρώτος νόμος του Κέπλερ για την πλανητική κίνηση. Επειδή δεν απασχολούσε βοηθούς για την εργασία του, δεν παρέτεινε τη μαθηματική ανάλυση πέρα από τον Άρη. Μέχρι το τέλος του έτους, ολοκλήρωσε το χειρόγραφο για το Astronomia nova, ωστόσο δεν δημοσιεύθηκε μέχρι το 1609 λόγω των νομικών διαφορών που αφορούν τη χρήση των παρατηρήσεων του Τύχο από τους κληρονόμους του.
Τα χειρόγραφα Dioptrice, Somnium και άλλες εργασίες
Στα χρόνια μετά το Astronomia nova, η έρευνα του Κέπλερ επικεντρώθηκε στις προετοιμασίες για τους Ροδόλφειους πίνακες και ένα ολοκληρωμένο σύνολο ephemerides (συγκεκριμένες προβλέψεις ενός πλανήτη και της θέσης των αστεριών) βασισμένο σε έναν πίνακα (αν και θα έπρεπε να ολοκληρωθεί πριν πολλά χρόνια). Επίσης, επιχείρησε (ανεπιτυχώς) να ξεκινήσει μια συνεργασία με τον Ιταλό αστρονόμο Giovanni Antonio Magini. Στις υπόλοιπες εργασίες του ασχολήθηκε με τη χρονολόγηση, και ιδίως τη χρονολόγηση των γεγονότων στη ζωή του Ιησού, καθώς και με την αστρολογία, ιδιαίτερα με την κριτική απέναντι στις δραματικές προβλέψεις της καταστροφής όπως αυτές της Helisaeus Roeslin.
Τους πρώτους μήνες του 1610, ο Γαλιλαίος, με το νέο του τηλεσκόπιο ανακάλυψε τους τέσσερις δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τον Δία. Μετά την επονομασία του ως Αστρικός Αγγελιαφόρος (Starry Messenger),ο Γαλιλαίος ζήτησε τη γνώμη του Κέπλερ έτσι ώστε για να ενισχυθεί η αξιοπιστία των παρατηρήσεων του. Ο Κέπλερ ενθουσιάστηκε και ανταποκρίθηκε με δημοσιευμένη σύντομη απάντηση, Dissertatio cum Nuncio Sidereo (συνομιλία με το Starry Messenger). Ο Κέπλερ ενέκρινε τις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου και του πρόσφερε μια σειρά από εικασίες σχετικά με την έννοια και τις συνέπειες από τις ανακαλύψεις του καθώς και τηλεσκοπικές μεθόδους για την αστρονομία και την οπτική, όπως και την κοσμολογία και την αστρολογία. Αργότερα εκείνο το έτος, ο Κέπλερ δημοσίευσε τις δικές τηλεσκοπικές παρατηρήσεις του σχετικά με τα φεγγάρια στο Narratio de Jovis Satellitibus, παρέχοντας με αυτό τον τρόπο περαιτέρω τη στήριξη του στο Γαλιλαίο. Προς απογοήτευση του Κέπλερ, όμως, ο Γαλιλαίος δεν δημοσίευσε τις αντιδράσεις του (αν υπάρχουν) για το Astronomia Nova.
Αφού πληροφορήθηκε για τις ανακαλύψεις του Γαλιλαίου με το τηλεσκόπιό του, ο Κέπλερ ξεκίνησε μια θεωρητική και πειραματική διερεύνηση των οπτικών τηλεσκοπίων, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο του Δούκα Ερνέστου της Κολωνίας. Το χειρόγραφό του ολοκληρώθηκε τον Σεπτέμβριο του 1610 και δημοσιεύτηκε ως Dioptrice το 1611. Σε αυτό, ο Κέπλερ καθόρισε τη θεωρητική βάση των διπλών κυρτών συγκλινόντων φακών αλλά και των διπλών κοίλων αποκλινόντων φακών-και πώς συνδυάζονται για να παράγουν ένα τηλεσκόπιο όμοιο με του Γαλιλαίου, καθώς και τις έννοιες του πραγματικών έναντι των εικονικών εικόνων, όρθιων έναντι ανεστραμμένων εικόνων, όπως και τα αποτελέσματα της εστιακής απόστασης για μεγέθυνση και τη μείωση. Περιέγραψε επίσης ένα βελτιωμένο τηλεσκόπιο-γνωστό σήμερα ως το αστρονομικό τηλεσκόπιο Κέπλερ-στο οποίο δύο κυρτοί φακοί μπορούν να παράγουν μεγαλύτερη μεγέθυνση σε σχέση με το συνδυασμό του Γαλιλαίου των κυρτών και κοίλων φακών.
Περίπου το 1611, ο Κέπλερ κυκλοφόρησε ένα χειρόγραφο που τελικά θα δημοσιευθεί (μετά τον θάνατό του) ως Somnium (Το όνειρο). Μέρος του σκοπού της Somnium ήταν να περιγράψει πως θα ασκούνταν η αστρονομία από τη σκοπιά ενός άλλου πλανήτη, έτσι ώστε να δείξει τη σκοπιμότητα ενός μη γεωκεντρικού συστήματος. Το χειρόγραφο, το οποίο εξαφανίστηκε αφού άλλαξε χέρια αρκετές φορές, περιγράφει ένα φανταστικό ταξίδι στο φεγγάρι, ήταν ένα αλληγορικό μέρος, αυτοβιογραφία αφενός, και ένα μέρος του πραγματεύεται τα διαπλανητικά ταξίδια (μπορεί να περιγραφεί ως το πρώτο έργο επιστημονικής φαντασίας). Μετά από πολλά χρόνια, μια διαστρεβλωμένη εκδοχή της ιστορίας του μπορεί να υποκίνησε τη δίκη εναντίον της μητέρας του που κατηγορούνταν ότι ασκεί μαγεία, καθώς η μητέρα του αφηγητή συμβουλεύεται ένα δαίμονα για να μάθει τα μέσα του διαστημικού ταξιδιού. Μετά την τελική αθώωσή της, ο Κέπλερ συμπλήρωσε 223 υποσημειώσεις στην ιστορία-πολλές φορές περισσότερες από ό,τι το ίδιο το κείμενο, οι οποίες εξηγούσαν τις αλληγορικές πτυχές καθώς και το σημαντικό επιστημονικό περιεχόμενο (ιδίως όσον αφορά σεληνιακό γεωγραφία) που ήταν κρυμμένο μέσα στο κείμενο.
Εργασία σε μαθηματικά και φυσική
Εκείνο το έτος ως δώρο της Πρωτοχρονιάς, συνέθεσε για κάποιον φίλο και προστάτη του, τον Baron Wackher von Wackhenfels, ένα μικρό φυλλάδιο με τίτλο Strena Seu de Nive Sexangula. Σε αυτό, δημοσίευσε την πρώτη περιγραφή της εξαγωνικής συμμετρίας των νιφάδων του χιονιού και επεκτείνοντας τη συζήτηση σε μια υποθετική ατομιστική φυσική βάση για τη συμμετρία έθεσε αυτό που αργότερα έγινε γνωστό ως η εικασία του Κέπλερ, μια δήλωση για την πιο αποτελεσματική ρύθμιση που αφορούσε τη συσκευασία των σφαιρών. Ο Κέπλερ ήταν ένας από τους πρωτοπόρους των μαθηματικών εφαρμογών των infinitesimals (βλέπε νόμο της συνέχειας).
Προσωπικά και πολιτικά προβλήματα
Το 1611, η αυξανόμενη πολιτικο-θρησκευτική ένταση στην Πράγα έφτασε στο αποκορύφωμά της. Ο αυτοκράτορα Ροδόλφος Β΄ οποίος αντιμετώπιζε προβλήματα υγείας-αναγκάστηκε να παραιτηθεί ως βασιλιάς της Βοημίας από τον αδελφό του Ματθία. Και οι δύο πλευρές ζήτησαν τις αστρολογικές συμβουλές του Κέπλερ, μια ευκαιρία που εκείνος χρησιμοποίησε για την παροχή διαλλακτικών πολιτικών συμβουλών (με μικρές αναφορές στα αστέρια, εκτός από τις γενικές δηλώσεις του για να αποθαρρύνει τα δραστικά μέτρα). Ωστόσο, ήταν σαφές ότι οι προοπτικές για το μέλλον του Κέπλερ στην αυλή του Ματθία ήταν αμυδρές.
Επίσης, κατά τη διάρκεια του ίδιου έτους, η Μπάρμπαρα Κέπλερ εμφάνισε πυρετό, και στη συνέχεια άρχισε να έχει σπασμούς. Όταν η Μπάρμπαρα ανέκαμψε, τρία από τα παιδιά του αρρώστησαν από ευλογιά και ο Friedrich, 6 ετών, έχασε τη ζωή του. Μετά το θάνατο του γιου του, ο Κέπλερ έστειλε επιστολές σε πιθανούς προστάτες στη Βυρτεμβέργη και την Πάντοβα. Στο Πανεπιστήμιο του Τύμπινγκεν στη Βυρτεμβέργη, οι ανησυχίες σχετικά με τις Καλβινιστικές αιρέσεις, κατά την παράβαση της Ομολογίας της Αυγούστας και ο τύπος της Concord, εμπόδισαν την επιστροφή του. Το Πανεπιστήμιο της Πάδοβας, σχετικά με τη σύσταση του απερχόμενου Γαλιλαίου, αναζήτησε τον Κέπλερ για να γεμίσει το κενό στην έδρα των μαθηματικών, αλλά ο Κέπλερ προτίμησε να κρατήσει την οικογένειά του στο γερμανικό έδαφος, αντί να ταξιδέψει στην Αυστρία για να οργανώσει μια θέση του δασκάλου και του μαθηματικού στο Λιντς. Ωστόσο, η Μπάρμπαρα υποτροπίασε και πέθανε λίγο μετά την επιστροφή του Κέπλερ.
Ο Κέπλερ ανέβαλε τη μετακίνησή του προς το Λιντς και παρέμεινε στην Πράγα μέχρι το θάνατό του Ροδόλφου Β΄ στις αρχές του 1612 και λόγω των πολιτικών αναταραχών, τη θρησκευτική ένταση και την οικογενειακή του τραγωδία (μαζί με τη νομική διαμάχη για την περιουσία της συζύγου του), ο Κέπλερ δεν μπορούσε να ασχοληθεί με καμία έρευνα. Αντ' αυτού, θα ενώσει ένα χειρόγραφο το οποίο αποτελεί χρονολόγιο, το Eclogae Chronicae, από την αλληλογραφία και την προηγούμενη εργασία του. Μετά τη διαδοχή της Αγίας Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, ο Ματθίας επιβεβαίωσε εκ νέου τη θέση του Κέπλερ (και του μισθού του) ως αυτοκρατορικός μαθηματικός, και ταυτόγχρονα του επέτρεψε να μετακινηθεί στο Λιντς.
Στο Λιντς οι κύριες ευθύνες του Κέπλερ (πέρα από το να ολοκληρώσει το έργο Rudolphina Tables – Ροδόλφειοι Πίνακες) ήταν να διδάσκει στο σχολείο της περιφέρειας και να παρέχει αστρολογικές και αστρονομικές υπηρεσίες. Τα πρώτα του χρόνια εκεί απολάμβανε οικονομική ασφάλεια και θρησκευτική ελευθερία σε σχέση με τη ζωή του στην Πράγα, αν και η Λουθηριανή Εκκλησία τον είχε αποκλείσει από τη Θεία Ευχαριστία λόγω των θεολογικών του ενδοιασμών. Η πρώτη του δημοσίευση στο Λιντς ήταν το έργο De vero Anno (1613), μια εκτεταμένη διατριβή πάνω στο έτος γέννησης του Χριστού. Επίσης έπαιρνε μέρος σε μελέτες σχετικά μα την εισαγωγή του αναμορφωμένου ημερολογίου του Πάπα Γρηγορίου ΙΓ΄ στις προτεσταντικές γερμανικές χώρες. Εκείνο το χρόνο έγραψε επίσης την πολύ σημαντική μαθηματική διατριβή Nova stereometria doliorum vinariorum σχετικά με τη μέτρηση του όγκου δοχείων, όπως τα βαρέλια κρασιού, η οποία δημοσιεύτηκε το 1615.
Δεύτερος Γάμος
Στις 30 Οκτωβρίου 1613 ο Κέπλερ παντρεύτηκε την 24χρονη Σουζάνα Ρόιτινγκερ (Susanna Reuttinger). Μετά τον θάνατο της πρώτης συζύγου του Μπάρμπαρα, ο Κέπλερ είχε λάβει υπόψη του 11 διαφορετικές υποψήφιες. Τελικά κατέληξε στη Ρόιτινγκερ (την πέμπτη κοπέλα) η οποία, όπως έγραψε «με κέρδισε με την αγάπη της, την ταπεινή αφοσίωση, την οικονομία στο νοικοκυριό, την επιμέλεια και την αγάπη που έδινε στα θετά παιδιά.» Τα τρία πρώτα παιδιά αυτού του γάμου (Μαργαρίτα Ρεγκίνα, Καταρίνα και Σέπαλντ) πέθαναν στην παιδική ηλικία. Τρία ακόμη επέζησαν, ώστε να ενηλικιωθούν: Κορντούλα (γεν. 1621), ο Φρίντμαρ (γεν. 1623) και η Χίλντεμπερτ (γεν. 1625). Σύμφωνα με του βιογράφους του Κέπλερ, αυτός ο γάμος ήταν πολύ πιο ευτυχισμένος από τον πρώτο του.
Επιτομή της Κοπερνικανικής Αστρονομίας, ημερολόγια και η δίκη της μητέρας του για μαγεία
Από τότε που ολοκλήρωσε το έργο Astronomia nova, ο Κέπλερ είχε σκοπό να συνθέσει ένα εγχειρίδιο αστρονομίας. Το 1615 ολοκλήρωσε τον πρώτο από τους τρεις τόμους του Epitome Astronomiae Copernicanae (επιτομή της Κοπερνικανικής Αστρονομίας). Ο πρώτος τόμος (βιβλία 1-3) τυπώθηκε το 1617, ο δεύτερος (βιβλίο 4) το 1620 και ο τρίτος (βιβλία 5-7) το 1621. Παρά τον τίτλο που αναφερόταν απλά στον ηλιοκεντρισμό, το εγχειρίδιο του Κέπλερ κορυφωνόταν στο δικό του σύστημα που βασιζόταν στην έλλειψη (το οβάλ σχήμα). Η επιτομή έγινε το έργο του Κέπλερ που άσκησε τη μεγαλύτερη επιρροή. Περιείχε και του τρεις νόμους της πλανητικής κίνησης και επιχειρούσε να εξηγήσει τις ουράνιες κινήσεις μέσω φυσικών αιτιών. Αν και επέκτεινε με σαφήνεια τους δύο πρώτους νόμους της πλανητικής κίνησης (που εφαρμόστηκαν στον Άρη στο έργο Astronomia nova) σε όλους τους πλανήτες καθώς και στη Σελήνη και τους Μεδικιανούς δορυφόρους του Δία, δεν εξηγούσε πως οι ελλειπτικές τροχιές μπορούν να προκύψουν από δεδομένα παρατήρησης.
Ως παρακλάδι των Ροδόλφειων Πινάκων (Rudolphine Tables) και τις σχετικές εφημερίδες (Ephemerides), ο Κέπλερ δημοσίευσε αστρολογικά ημερολόγια, τα οποία ήταν πολύ δημοφιλή και βοήθησαν να αντισταθμιστεί το κόστος παραγωγής των άλλων έργων του, ειδικά όταν αποσυρόταν η υποστήριξη από Αυτοκρατορικό Θησαυροφυλάκιο. Στα ημερολόγιά του, έξι ανάμεσα στο 1617 και στο 1624, ο Κέπλερ προέβλεψε τις θέσεις των πλανητών, τον καιρό αλλά και πολιτικά γεγονότα. Τα τελευταία ήταν συνήθως ακριβή με πονηρό τρόπο χάρη στην οξυδερκή του κατανόηση των σύγχρονων πολιτικών και θεολογικών εντάσεων. Μέχρι το 1624 ωστόσο, η κλιμάκωση αυτών των εντάσεων και η αμφισημία των προφητειών σήμαινε πολιτικούς μπελάδες για τον ίδιο. Το τελευταίο του ημερολόγιο κάηκε δημόσια στο Γκρατς.
Το 1615, η (Ursula Reingold ) Ούρσουλα Ρέινγκολντ μια γυναίκα που βρισκόταν σε οικονομικά διαμάχη με τον αδελφό του Κέπλερ, Κριστόφ, ισχυρίστηκε ότι η μητέρα του Κέπλερ, Καταρίνα, την είχε αρρωστήσει με ένα σατανικό ρόφημα. Η διαμάχη κορυφώθηκε και το 1617 η Καταρίνα κατηγορήθηκε για μαγεία. Οι δίκες για μαγεία ήταν σχετικά κοινές στην Κεντρική Ευρώπη εκείνον τον καιρό. Αρχικά τον Αύγουστο του 1620 φυλακίστηκε για 14 μήνες. Απελευθερώθηκε τον Οκτώβριο του 1621 χάρη εν μέρει σε μια εκτεταμένη νομική υπεράσπιση που σχεδιάστηκε από τον Κέπλερ. Οι κατήγοροι δεν είχαν δυνατές αποδείξεις πέρα από τις φήμες και μια παραποιημένη εκδοχή από δεύτερο χέρι του έργου Somnium του Κέπλερ, στο οποίο μια γυναίκα αναμιγνύει μαγικά φίλτρα και επιστρατεύει τη βοήθεια ενός δαίμονα. Η Καταρίνα υποβλήθηκε στο territio verbalis, μια γραφική περιγραφή του βασανιστηρίου που την περίμενε ως μάγισσα, σε μια τελική προσπάθεια να την κάνουν να ομολογήσει. Κατά τη διάρκεια της δίκης, ο Κέπλερ ανέβαλε τις άλλες δουλειές του για να συγκεντρωθεί στην «αρμονική θεωρία». Το αποτέλεσμα που δημοσιεύτηκε το 1619 ήταν το έργο Harmonices Mundi (η αρμονία του κόσμου).
Ηarmonices Mundi
Ο Κέπλερ ήταν πεπεισμένος ότι τα γεωμετρικά πράγματα έδωσαν στον Δημιουργό το μοντέλο για να διακοσμήσει όλον τον κόσμο. Στην Αρμονία επιχείρησε να εξηγήσει τις αναλογίες του φυσικού κόσμου, ειδικά τις αστρονομικές και αστρολογικές απόψεις, με όρους της μουσικής. Η κεντρική ομάδα των αρμονιών ήταν η musica universalis ή μουσική των σφαιρών, η οποία είχε μελετηθεί από τον Πυθαγόρα, τον Πτολεμαίο και πολλούς άλλους πριν τον Κέπλερ. Σύντομα μετά τη δημοσίευση του Harmonices Mundi ο Κέπλερ ενεπλάκη σε μια διαμάχη προτεραιότητας με τον Robert Fludd, ο οποίος είχε πρόσφατα δημοσιεύσει τη δική του αρμονική θεωρία. Ο Κέπλερ άρχισε με την εξερεύνηση των κανονικών πολυγώνων και των κανονικών στερεών, περιλαμβανομένων και των σχημάτων που θα γινόταν γνωστά ως τα στερεά του Κέπλερ. Από εκεί επέκτεινε την αρμονική του ανάλυση στη μουσική, τη μετεωρολογία και την αστρολογία. Η αρμονία προέκυπτε από τους τόνους που έβγαζαν οι ψυχές των ουρανίων σωμάτων και στην περίπτωση της αστρολογίας, από τη διάκριση ανάμεσα σε αυτούς τους τόνους και τις ανθρώπινες ψυχές. Στο τελευταίο μέρος του έργου του (βιβλίο 5), ο Κέπλερ ασχολήθηκε με τις κινήσεις των πλανητών, ειδικά τις σχέσεις ανάμεσα στην τροχιακή ταχύτητα και την απόσταση της τροχιάς από τον ήλιο. Παρόμοιες σχέσεις είχαν χρησιμοποιηθεί από άλλους αστρονόμους, αλλά ο Κέπλερ, με τα δεδομένα του Tycho και τις δικές του αστρονομικές θεωρίες, τις επεξεργάστηκε με πολύ περισσότερη ακρίβεια και απέδωσε νέα φυσική σημασία σε αυτές.
thumb|Epitome astronomiae copernicanae, 1618 Μεταξύ πολλών άλλων αρμονιών, ο Κέπλερ εξέφρασε αυτή που έγινε γνωστή ως ο τρίτος νόμος της πλανητικής κίνησης. Μετά δοκίμασε πολλούς συνδυασμούς μέχρι που ανακάλυψε ότι (κατά προσέγγιση) «το τετράγωνο των περιοδικών φορών είναι το ένα στο άλλο όσο οι κύβοι των μέσων αποστάσεων». Παρ όλο που δίνει την ημερομηνία αυτής της επιφοίτησης, (8 Μαρτίου 1618), δεν δίνει λεπτομέρειες για το πώς έφτασε σε αυτό το συμπέρασμα. Ωστόσο, η ευρύτερη σημασία αυτού του καθαρά κινηματικού νόμου για τη δυναμική των πλανητών δεν έγινε αντιληπτό μέχρι τη δεκαετία του 1660. Γιατί όταν συνδυάστηκε με τον προσφάτως ανακαλυφθέντα νόμο της φυγόκεντρης δύναμης του Κρίστιαν Χόυχενς, βοήθησε τον Ισαάκ Νεύτων, τον Έντμουντ Χάλλεϋ και ίσως τον Κρίστοφερ Ρεν και τον Ρόμπερτ Χουκ να δείξουν ανεξάρτητα ότι η υποτιθέμενη έλξη βαρύτητας ανάμεσα στον ήλιο και τους πλανήτες του, μειωνόταν με το τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασης. Αυτό κατέρριπτε την παραδοσιακή υπόθεση των σχολαστικών φυσικών, ότι η δύναμη της έλξης βαρύτητας παρέμενε σταθερή με την απόσταση όποτε εφαρμοζόταν ανάμεσα σε δύο σώματα, όπως υπέθεταν ο Κέπλερ αλλά και ο Γαλιλαίος στον λανθασμένο συμπαντικό νόμο του ότι η πτώση της βαρύτητας επιταχύνεται ομοιόμορφα, όπως επίσης ο μαθητής του Γαλιλαίου, Μπορέλι, στην ουράνια μηχανική του το 1666. Ο William Gilbert, αφού πειραματίστηκε με τους μαγνήτες, αποφάσισε ότι το κέντρο της Γης ήταν ένας τεράστιος μαγνήτης. Η θεωρία του, οδήγησε τον Κέπλερ να σκεφτεί ότι μια μαγνητική δύναμη από τον ήλιο οδηγούσε τους πλανήτες στην τροχιά τους. Ήταν μια ενδιαφέρουσα εξήγηση για την πλανητική κίνηση, αλλά ήταν λάθος. Πριν οι επιστήμονες να μπορέσουν να βρουν τη σωστή απάντηση, έπρεπε να μάθουν περισσότερα για την κίνηση.
Οι Ροδόλφειοι Πίνακες και τα τελευταία του χρόνια
Το 1623 ο Κέπλερ ολοκλήρωσε επιτέλους τους Ροδόλφειους Πίνακες, που εκείνη την εποχή θεωρείτο το πιο σημαντικό του έργο. Ωστόσο, εξαιτίας των απαιτήσεων του Αυτοκράτορα για τη δημοσίευση και των διαπραγματεύσεων με τον κληρονόμο του Τύχο Μπράχε δεν τυπώθηκε μέχρι το 1627. Στο μεταξύ, θρησκευτικές εντάσεις – η ρίζα του διαρκούς Τριακονταετούς πολέμου – για άλλη μια φορά έβαλαν τον Κέπλερ και την οικογένειά του σε κίνδυνο. Το 1625 πράκτορες της Καθολικής Αντιμεταρρύθμισης σφράγισαν το μεγαλύτερο μέρος της βιβλιοθήκης του Κέπλερ και το 1626 η πόλη του Λιντς πολιορκήθηκε. Ο Κέπλερ μετακόμισε στην Ουλμ, όπου κανόνισε την τύπωση των Πινάκων με δικό του κόστος. Το 1628 μετά τις στρατιωτικές επιτυχίες του Αυτοκράτορα Φερδινάνδου υπό τις διαταγές του στρατηγού Βάλλενσταϊν, ο Κέπλερ έγινε επίσημος σύμβουλος του τελευταίου. Αν και δεν ήταν ο ίδιος ο αυλικός αστρολόγος του στρατηγού, ο Κέπλερ έκανε αστρονομικούς υπολογισμούς για τους αστρολόγου του Βάλλενσταϊν και περιστασιακά έγραφε ο ίδιος ωροσκόπια. Τα τελευταία του χρόνια πέρασε πολύ καιρό ταξιδεύοντας από την αυτοκρατορικά αυλή της Πράγας στο Λιντς και την Ουλμ, σε ένα προσωρινό σπίτι στο Ζάγκαν και τελικά στο Ρέγκενσμπουρκ. Σύντομα αφού έφτασε στο Ρέγκενσμπουρκ ο Κέπλερ αρρώστησε. Πέθανε στις 5 Νοεμβρίου 1630 και θάφτηκε εκεί. Ο τάφος του χάθηκε, αφού ο Σουηδικός στρατός κατέστρεψε την αυλή της εκκλησίας. Μόνο ο ποιητικός του επιτάφιος, που τον έγραψε ο ίδιος, έμεινε στο χρόνο «μέτρησα τους ουρανούς, τώρα μετρώ τις σκιές. Το μυαλό είχε όριο τον ουρανό, το σώμα τη γη, όπου και αναπαύεται».
Αποδοχή της αστρονομίας του
Οι νόμοι του Κέπλερ έγιναν αμέσως αποδεκτοί. Αρκετά σημαντικά πρόσωπα όπως ο Γαλιλαίος και ο Ρενέ Ντεκάρτ αγνοούσαν εντελώς την Astronomia nova του Κέπλερ. Πολλοί αστρονόμοι, συμπεριλαμβανομένου και του δασκάλου του Michael Maestlin, ήταν αντίθετοι στην εισαγωγή της φυσικής στην αστρονομία του. Μερικοί υιοθέτησαν συμβιβαστικές θέσεις. Ο Ismael Boulliau δέχτηκε τις ελλειπτικές τροχιές αλλά αντικατέστησε την περιοχή του νόμου του Κέπλερ με την ενιαία κίνηση σε σχέση με την κενή εστίαση της έλλειψης ενώ ο Seth Ward χρησιμοποίησε μια ελλειπτική τροχιά με κινήσεις που ορίζονται από ένα equant. Αρκετοί αστρονόμοι δοκίμασαν τη θεωρία του Κέπλερ και τις διάφορες τροποποιήσεις της μέσα από αστρονομικές παρατηρήσεις. Δύο περάσματα της Αφροδίτης και του Ερμή απέναντι από τον ήλιο έδωσαν ευαίσθητα στοιχεία για τη θεωρία υπό συνθήκες όπου αυτοί οι πλανήτες δε θα μπορούσαν φυσιολογικά να παρατηρηθούν. Στη περίπτωση της διάβασης του Ερμή το 1631, ο Κέπλερ ήταν εξαιρετικά αβέβαιος για τις παραμέτρους και συμβούλεψε τους παρατηρητές να αναζητήσουν τη διάβαση την ημέρα πριν και μετά της προβλεπόμενης ημερομηνίας. Ο Πιερ Γκασσεντί παρατήρησε τη διάβαση την προβλεπόμενη ημερομηνία, μια επιβεβαίωση της πρόβλεψης του Κέπλερ. Αυτή ήταν η πρώτη παρατήρηση μιας διάβασης του Ερμή. Ωστόσο η απόπειρά του να παρατηρήσει τη διάβαση της Αφροδίτης μόλις ένα μήνα αργότερα, ήταν αποτυχημένη λόγω ανακριβειών στους Ροδόλφειους Πίνακες. Ο Γκασσεντί δεν συνειδητοποίησε ότι δεν ήταν ορατή από το μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης μαζί με το Παρίσι. Ο Jeremiah Horrocks ο οποίος το 1639 παρατήρησε το πέρασμα της Αφροδίτης, είχε χρησιμοποιήσει τις δικές του παρατηρήσεις για να προσαρμόσει τις παραμέτρους του Κεπλεριανού μοντέλου, προέβλεψε τη διάβαση και μετά κατασκεύασε εξοπλισμό για να την παρατηρήσει. Παρέμεινε πιστός υπερασπιστής του Κεπλεριανού μοντέλου. Η επιτομή της Κοπερνικανικής Αστρονομίας διαβάστηκε από αστρονόμους σε όλη την Ευρώπη και μετά τον θάνατο του Κέπλερ ήταν το κυρίως όχημα διάδοσης των ιδεών του. Ανάμεσα στα 1630 και 1650, ήταν το πιο ευρέως χρησιμοποιημένο εγχειρίδιο, κερδίζοντας πολλούς προσήλυτους στην αστρονομία που βασιζόταν την έλλειψη. Ωστόσο λίγοι υιοθέτησαν τις ιδέες του για τη φυσική βάση των ουρανίων κινήσεων. Στα τέλη του 17ου αιώνα πολλές φυσικές αστρονομικές θεωρίες που πηγάζουν από το έργο του Κέπλερ –κυρίως αυτές του Τζοβάνι Μπορέλι και του Ρόμπερτ Χουκ – άρχισαν να ενσωματώνουν ελκτικές δυνάμεις (αν και όχι τα υποκινούμενα ψευδοπνευματικά είδη που ισχυρίστηκε ο Κέπλερ) και την Καρτεσιανή αντίληψη της αδράνειας. Η κορύφωση ήταν το έργο του Ισαάκ Νεύτων, Principia Mathematica (1687), στο οποίο ο Νεύτων κατέληξε στους νόμους του Κέπλερ για την πλανητική κίνηση από μια θεωρία βασισμένη στις δυνάμεις της συμπαντικής βαρύτητας.
Ιστορική και πολιτισμική κληρονομιά
Σεβασμός - Λατρεία
Ο Κέπλερ τιμάται μαζί με τον Νικόλαο Κοπέρνικο με μια ημέρα εορτασμού στο λειτουργικό ημερολόγιο της Επισκοπικής Εκκλησίας (ΗΠΑ) στις 23 Μαΐου.
Οι Νόμοι του Κέπλερ
Ο Κέπλερ κληρονόμησε από τον Τύχωνα μεγάλο όγκο ακριβέστατων παρατηρησιακών δεδομένων επί των θέσεων των πλανητών («εξομολογούμαι ότι όταν πέθανε ο Τύχων, εκμεταλλεύτηκα την απουσία των κληρονόμων και πήρα τις παρατηρήσεις υπό την προστασία μου, ή μάλλον τις άρπαξα», αναφέρει σε γράμμα του το 1605). Το δύσκολο ήταν να ερμηνευθούν με κάποια λογική θεωρία. Οι κινήσεις των άλλων πλανητών πάνω στην ουράνια σφαίρα παρατηρούνται από την οπτική γωνία της Γης, η οποία με τη σειρά της περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Αυτό προκαλεί μια φαινομενικώς περίεργη «τροχιά», κάποτε με τη λεγόμενη «ανάδρομη κίνηση». Ο Κέπλερ επικεντρώθηκε στην τροχιά του Άρη, αλλά πρώτα έπρεπε να γνωρίζει με ακρίβεια την τροχιά της Γης. Με μία ιδιοφυή σκέψη, χρησιμοποίησε τη γραμμή που ενώνει τον Άρη με τον Ήλιο, αφού γνώριζε τουλάχιστον ότι ο Άρης θα βρισκόταν στο ίδιο σημείο της τροχιάς του κατά χρονικές στιγμές χωριζόμενες από ακέραια πολλαπλάσια της (γνωστής επακριβώς) περιόδου περιφοράς του. Από αυτό υπολόγισε τις θέσεις της Γης στη δική της τροχιά και από αυτές την αρειανή τροχιά. Κατάφερε να εξαγάγει τους Νόμους του χωρίς να γνωρίζει τις (απόλυτες) αποστάσεις των πλανητών από τον Ήλιο, αφού η γεωμετρική του ανάλυση χρειαζόταν μόνο τους λόγους των αποστάσεών τους από τον Ήλιο. Σε αντίθεση με τον Τύχωνα, ο Κέπλερ έμεινε πιστός στο ηλιοκεντρικό σύστημα. Ξεκινώντας από αυτό το πλαίσιο ο Κέπλερ προσπάθησε επί 20 χρόνια να συνταιριάσει τα δεδομένα σε κάποια θεωρία. Τελικώς έφθασε στους εξής τρεις «Νόμους του Κέπλερ» για την κίνηση των πλανητών, που γίνονται δεκτοί σήμερα:
Εφαρμόζοντας αυτούς τους νόμους, ο Κέπλερ υπήρξε ο πρώτος αστρονόμος που προέβλεψε με επιτυχία μία διάβαση της Αφροδίτης του 1631. Με τη σειρά τους, οι Νόμοι του Κέπλερ υπήρξαν συνήγοροι του ηλιοκεντρικού συστήματος, αφού ήταν τόσο απλοί μόνο με την παραδοχή ότι όλοι οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο.
Πολλές δεκαετίες μετά, οι Νόμοι του Κέπλερ εξάχθηκαν και εξηγήθηκαν με τη σειρά τους ως συνέπειες των νόμων της κινήσεως και του Νόμου της Παγκόσμιας Έλξης (βαρύτητας) του Ισαάκ Νεύτωνα.
Ερευνητικό έργο στα μαθηματικά και τη φυσική
Ο Κέπλερ πραγματοποίησε πρωτοπόρες έρευνες στα πεδία της Συνδυαστικής, της γεωμετρικής βελτιστοποιήσεως και φυσικών φαινομένων στη φύση, όπως το σχήμα των νιφάδων του χιονιού. Υπήρξε επίσης ένας από τους ιδρυτές της σύγχρονης οπτικής, ορίζοντας π.χ. τα αντιπρίσματα και επινοώντας το κεπλεριανό τηλεσκόπιο (στα έργα του Astronomiae Pars Optica και Dioptrice). Επειδή ήταν ο πρώτος που ανεγνώρισε τα μη κυρτά κανονικά γεωμετρικά στερεά (όπως τα αστεροειδή δωδεκάεδρα), αυτά ονομάζονται και «Στερεά του Κέπλερ» προς τιμή του. Επίσης, ο Κέπλερ διατηρούσε επαφή με τον Βίλχελμ Σκίκαρντ (Wilhelm Schickard), εφευρέτη του πρώτου αυτόματου υπολογιστή, του οποίου οι επιστολές προς τον Κέπλερ περιγράφουν τον τρόπο χρήσεως του μηχανισμού για τον υπολογισμό αστρονομικών πινάκων.
Ο Κέπλερ, η αστρολογία και ο μυστικισμός
Την εποχή του Κέπλερ, η αστρονομία και η αστρολογία δεν ήταν διαχωρισμένες όπως σήμερα. Ο Κέπλερ περιφρονούσε τους αστρολόγους που ικανοποιούσαν τις ορέξεις των απλών ανθρώπων χωρίς γνώση των γενικών και αφηρημένων κανόνων, αλλά είδε τη σύνταξη αστρολογικών προγνώσεων ως το μόνο δυνατό τρόπο για να συντηρήσει την οικογένειά του, ιδίως μετά την έναρξη του φοβερού και άκρως καταστρεπτικού για την πατρίδα του «Τριακονταετούς Πολέμου». Ωστόσο, ο ιστορικός Τζον Νορθ (John North), σημειώνει την επίδραση της αστρολογίας στην επιστημονική του σκέψη ως εξής: «αν δεν ήταν και αστρολόγος, πιθανότατα δεν θα είχε παραγάγει το αστρονομικό του έργο για τους πλανήτες στη μορφή που το έχουμε σήμερα». Πάντως οι απόψεις του Κέπλερ για την αστρολογία ήταν ριζικά διαφορετικές από εκείνες της εποχής του. Υποστήριξε ένα αστρολογικό σύστημα βασισμένο στις «αρμονικές» του, δηλαδή στις γωνίες που σχηματίζουν μεταξύ τους τα ουράνια σώματα και σε αυτό που ονομάσθηκε «η μουσική των σφαιρών». Πληροφορίες για τις θεωρίες του αυτές υπάρχουν στο έργο του Harmonice Mundi. Η προσπάθειά του να θέσει την Αστρολογία σε στερεότερες βάσεις οδήγησε στο έργο του De Fundamentis Astrologiae Certioribus («Περί των περισσότερο ασφαλών θεμελίων της Αστρολογίας») (1601). Στο «Ο ενδιάμεσος τρίτος», μία «προειδοποίηση προς θεολόγους, ιατρούς και φιλοσόφους» (1610), θέτοντας τον εαυτό του ως «τρίτο άνθρωπο» ανάμεσα στις δύο ακραίες θέσεις «υπέρ» και «κατά» της Αστρολογίας, ο Κέπλερ συνηγόρησε για το δυνατό της ευρέσεως μιας καθορισμένης σχέσεως μεταξύ των ουράνιων φαινομένων και των γήινων γεγονότων.
Περί τα 800 ωροσκόπια και γενέθλιοι χάρτες που συνέταξε ο Κέπλερ σώζονται σήμερα, συμπεριλαμβανομένων του δικού του και μελών της οικογένειάς του. Ως μέρος των καθηκόντων του στο Γκρατς, ο Κέπλερ εξέδωσε μία πρόγνωση για το έτος 1595 στην οποία προέβλεψε μία εξέγερση των χωρικών, εισβολή των Τούρκων και δριμύ ψύχος, όλα με επιτυχία, η οποία του έδωσε φήμη. Ως αυτοκρατορικός μαθηματικός εξήγησε στον Ροδόλφο Β΄ τα ωροσκόπια του Αυτοκράτορα Αυγούστου και του Προφήτη Μωάμεθ, και έδωσε μια αστρολογική γνωμάτευση για το αποτέλεσμα ενός πολέμου ανάμεσα στη Γαληνοτάτη Δημοκρατία της Βενετίας και τον Παύλο Ε΄.
Στη σκέψη του Κέπλερ ως Πυθαγόρειου δεν μπορούσε να είναι σύμπτωση το γεγονός ότι ο αριθμός των τέλειων πολυέδρων ήταν μικρότερος κατά ένα του αριθμού των (τότε γνωστών) πλανητών. Καθώς υποστήριζε το ηλιοκεντρικό σύστημα, προσπάθησε επί χρόνια να αποδείξει ότι οι αποστάσεις των πλανητών από τον Ήλιο δίνονταν από τις ακτίνες σφαιρών εγγεγραμμένων σε τέλεια πολύεδρα, έτσι ώστε η σφαίρα του ενός πλανήτη να είναι και περιγεγραμμένη στο πολύεδρο του εσωτερικού του πλανήτη. Η εσώτατη τροχιά, του Ερμή, αντιπροσώπευε τη μικρότερη σφαίρα. Με τον τρόπο αυτό θέλησε να ταυτίσει τα πέντε πλατωνικά στερεά με τα πέντε διαστήματα ανάμεσα στους έξι τότε γνωστούς πλανήτες, αλλά και με τα πέντε αριστοτελικά «στοιχεία», χωρίς τελικά να επιτύχει.
Παραπομπές
Κατηγορία:Αστρονόμοι του 17ου αιώνα  Κατηγορία:Γερμανοί αστρονόμοι Κατηγορία:Γερμανοί μαθηματικοί Κατηγορία:Γερμανοί αστρολόγοι Κατηγορία:Κοσμολόγοι Κατηγορία:Μαθηματικοί του 17ου αιώνα Κατηγορία:Φυσικοί φιλόσοφοι
Μέιζι Χιρόνο
Η Μέιζι Χιρόνο (Mazie Keiko Hirono, γενν. 3 Νοεμβρίου 1947) είναι Αμερικανίδα πολιτικός και από το 2012 κατέχει το αξίωμα του Γερουσιαστή των Ηνωμένων Πολιτειών για την Πολιτεία Χαβάη.
Γεννήθηκε στις 3 Νοεμβρίου 1947 στο Κόρι της Κατεχόμενης Ιαπωνίας. Το 1955 μετανάστευσε μαζί με τη μητέρα της και τον αδελφό της στη Χονολουλού της Χαβάη και το 1959 απέκτησε την αμερικανική υπηκοότητα. Απέκτησε πτυχίο στην ψυχολογία από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης το 1970 και, αφού εργάστηκε για μερικά χρόνια, έλαβε πτυχίο νομικής από το Πανεπιστήμιο Τζώρτζταουν το 1978.
Από το 1981 ως το 1994 ήταν μέλος της Βουλής των Αντιπροσώπων της Χαβάη και από το 1994 ως το 2002 ήταν η Υποκυβερνήτης της Χαβάη. Μια προσπάθειά της να αναδειχθεί το 2002 σε Κυβερνήτης απέτυχε. Έπειτα, από το 2007 ως το 2013 ήταν μέλος της Βουλής των Αντιπροσώπων των Ηνωμένων Πολιτειών.
Η Μέιζι Χιρόνο έγινε το 2012 η πρώτη γυναίκα που εξελέγη Γερουσιαστής από τη Χαβάη, καθώς και η πρώτη Βουδίστρια Γερουσιαστής. Στην Γερουσία συμμετέχει στις Επιτροπές Ενόπλων Υπηρεσιών, Περιβάλλοντος και Δημοσίων Έργων και Υποθέσεων Βετεράνων.
Παραπομπές
Κατηγορία:Γερουσιαστές των ΗΠΑ
Μενέλαος Κοκκινάκης
Ο Μενέλαος Κοκκινάκης (21 Ιανουαρίου 1993, Αθήνα) είναι Έλληνας διεθνής πετοσφαιριστής. Έχει ύψος 1,90 μ. και αγωνίζεται στη θέση του λίμπερο στον Π.Α.Ο.Κ.
Καριέρα
Ο Μενέλαος Κοκκινάκης έκανε τα πρώτα του βήματα στο χώρο της πετοσφαίρισης στις ακαδημίες του Ολυμπιακού Πειραιώς, από τις οποίες μεταπήδησε στην ανδρική ομάδα. Η κύρια θέση του είναι ακραίος, ωστόσο έχει την ικανότητα να αγωνίζεται τόσο ως λίμπερο, όσο και σαν πασαδόρος.
Σταδιακά επεδείκνυε μία συνεχώς αυξανόμενη απόδοση με αποτέλεσμα να αποτελεί εδώ και αρκετά χρόνια βασικό και αναντικατάστατο στέλεχος της ομάδας του Ολυμπιακού, με τον οποίο έχει αγωνιστεί σε εγχώριο και διεθνές επίπεδο, πραγματοποιώντας συνήθως εξαιρετικές εμφανίσεις. Διακρίνεται πάντα για το πάθος και την αγωνιστικότητά του, και έχει αναδειθεί αρκετές φορές ως Πολυτιμότερος παίκτης αγωνιστικής ημέρας του πρωταθλήματος, όπως την 15η αγωνιστική της περιόδου 2012-13.
Επίσης έχει κατακτήσει με τους ερυθρόλευκους αρκετούς τίτλους σε εγχώριο επίπεδο.
Διεθνής καριέρα
Ο Κοκκινάκης διατέλεσε μόνιμο στέλεχος της Ελληνικής Εθνικής ομάδας Παίδων, και από το 2008 της αντίστοιχης των Εφήβων. Από το 2011 αποτελεί μέλος της Εθνικής ομάδας των Ανδρών, με την οποία έχει 66 συμμετοχές, έχοντας αγωνιστεί σε όλες τις επίσημες διοργανώσεις που λαμβάνει μέρος το αντιπροσωπευτικό μας συγκρότημα.
Φρίντριχ-Βίλχελμ Μύλλερ
Ο Φρίντριχ-Βίλχελμ Μύλλερ (1897-1947) ήταν Γερμανός στρατηγός του ιππικού κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου. Γεννήθηκε στο Μπάρμεν, σημερινό Βούπερταλ.
Βιογραφία
Υπηρέτησε στον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο και προάχθηκε στο βαθμό του υπολοχαγού. Μετά τον πόλεμο κατατάχθηκε στην αστυνομία. Επανακατατάχθηκε στον στρατό και υπηρέτησε στη Γαλλία, στα Βαλκάνια και στην Ελλάδα. Ο Μύλλερ ήταν διαβόητος για τη σκληρότητα που επέδειξε απέναντι στον τοπικό πληθυσμό ως διοικητής της Κρήτης, όπου και του αποδόθηκε ο χαρακτηρισμός σφαγέας. Συνελήφθη το 1945 από τους Σοβιετικούς και παραδόθηκε στους Άγγλους. Αργότερα εκδόθηκε στην Ελλάδα, όπου δικάστηκε για εγκλήματα όπως τα ολοκαυτώματα της Βιάννου και του Κέντρους στο Αμάρι, για τα οποία καταδικάστηκε σε θάνατο και εκτελέστηκε στις 20 Μαΐου 1947 στο Χαϊδάρι.