იოჰანეს კეპლერი

იოჰანეს კეპლერი (; დ. 27 დეკემბერი, 1571, ვაილ-დერ-შტადტი – გ. 15 ნოემბერი, 1630, რეგენსბურგი) — გერმანელი ასტრონომი და მათემატიკოსი, თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ერთ–ერთი ფუძემდებელი, საუკუნის ასტრონომიული რევოლუციის ერთ – ერთი საკვანძო ფიგურა. კეპლერის კანონებზე დაყრდნობით ისააკ ნიუტონმა მსოფლიო მიზიდულობის თეორია შექმნა.

ბავშვობა
კეპლერის მამა, ჰაინრიჰ კეპლერი, ესპანეთის მეფის, ფილიპე -ის ლანდსკნეხტი იყო. საბრძოლო მოქმედებებში ხშირი მონაწილეობის გამო შინ თითქმის არ იმყოფებოდა. ისტორიკოსთა ცნობით იგი სასტიკი და დაუნდობელი ადამიანი იყო. ერთ – ერთი ლაშქრობის შემდეგ საბოლოოდ გაუჩინარდა, რის გამოც კეპლერის ოჯახი გაუსაძლისი მატერიალური გაჭირვების პირობებში აღმოჩნდა.

კეპლერის დედა, კატერინა გულდემანი, მედუქნის ქალიშვილი იყო. ის მეტნაკლებად ერკვეოდა სამკურნალო მცენარეების თვისებებში, და ექიმბაშობით ხშირად მეზობლების განკურნებას ცდილობდა. ამ საქმიანობის გამო ინკვიზიციამ მას ეშმაკთან ურთიერთობის ბრალდება წაუყენა. მისი უდანაშაულობის დამტკიცებას კეპლერმა 6 წელი შეალია. ბავშვობა კეპლერმა უვიცი და უხეში ადამიანების გარემოცვაში გაატარა, ლანძღვა–გინების და ცემა–ტყეპის ატმოსფეროში. ზრუნვას და სათანადო მოვლას მოკლებულ კეპლერს ძალზე სუსტი ჯანმრთელობა ახასიათებდა, ის გამუდმებით ავადმყოფობდა; ერთხელაც ძლივს გადაურჩა ქვეყანაში მძვინვარე ყვავილის ეპიდემიას.

სუსტი ჯანმრთელობა მნიშვნელოვნად აფერხებდა მის სამეცნიერო საქმიანობას. კეპლერს მონოკულარული პოლიოპია აწუხებდა. მხედველობის ამ თანდაყოლილი მანკის გამო იგი ერთი ციური სხეულის ნაცვლად რამდენიმეს აღიქვამდა. 1577 წელს პატარა კეპლერმა პირველად ნახა კომეტა, ხოლო 3 წლის შემდეგ მშობლებმა მას მთვარის დაბნელება აჩვენეს. შესაძლოა, სწორედ ამ შთამბეჭდავმა მოვლენებმა გამოიწვიეს კეპლერის აღტაცება და განაპირობეს მისი ინტერესი ასტრონომიის მიმართ. 1578 წელს კეპლერმა დაწყებით გერმანულ სკოლაში დაიწყო სიარული. მალე პედაგოგის მოთხოვნით წარჩინებული მოსწავლე ლათინურ სასწავლებელში გადაიყვანეს, რომელშიც სახელმწიფო მოხელეებს და საეკლესიო მსახურებს ამზადებდნენ. ამ სკოლის სამწლიანი კურსი კეპლერმა მხოლოდ ხუთ წელიწადში დაასრულა. ორწლიანი პაუზის მიზეზი უკიდურესი სიდუხჭირე იყო: იოჰანესს დედამისის დუქანში და ბოსტანში უწევდა მუშაობა. 1583 წელს მან სკოლა დაამთავრა. სუსტი ჯანმრთელობის და შეზღუდული ფინანსური შესაძლებლობების გამო მან სასულიერო პირის კარიერა აირჩია.

სტუდენტობის წლები
1584 წელს კეპლერმა სწავლა ადელსბერგის სემინარიაში განაგრძო, რომლის დამთავრების შემდეგ მაულბრონის უმაღლეს სემინარიაში აღმოჩნდა. კეპლერი სემინარიაში ბერძენ და რომაელ კლასიკოსებს კითხულობდა, წერდა ლექსებს, სწავლობდა რიტორიკას, დიალექტიკას და მათემატიკას. მშობლიური ვაილის სენატმა ნიჭიერ ყმაწვილს მცირე სტიპენდია დაუნიშნა. 1589 წელს კეპლერი ტიუბინგენის უნივერსიტეტის ხელოვნებათა ფაკულტეტის სტუდენტი გახდა. ამ სასწავლებელში იგი ასტრონომიის საწყისებს გაეცნო. ახალგაზრდა მეცნიერმა ასტრონომიის პროფესორის, მესტლინის, გავლენა განიცადა. მესტლინის საუნივერსიტეტო კურსი პტოლემეოსის გეოცენტრულ სისტემაზე იყო დაფუძნებული, თუმცა ეს მეცნიერი კოპერნიკის სისტემის ჭეშმარიტებას უპირობოდ აღიარებდა. გარდა ამისა, კეპლერი სწავლობდა ეთიკას, ფილოსოფიას, ბერძნულ და ძველებრაულ ენებს. 2 წლის შემდეგ მან მაგისტრის წოდება მოიპოვა. ეს თეოლოგიის ფაკულტეტზე სწავლის გარანტია იყო. ამ დროს კეპლერი საკუთარ ლექსებს აქვეყნებს და სტუდენტთა თეატრალურ წარმოდგენებში მონაწილეობს. 1594 წელს ტიუბინგენის სენატმა კეპლერს გრაცში გამგზავრება უბრძანა, სადაც მას პროტესტანტული სკოლის გარდაცვლილი მასწავლებლის ადგილი უნდა დაეკავებინა. ეს სწავლის დასრულებას ნიშნავდა (კეპლერს უარის თქმა არ შეეძლო, რადგან მისი სწავლის საზღაურს სენატი ფარავდა).

გრაცი
გრაცში კეპლერმა 6 წელი გაატარა. სკოლაში მას გაკვეთილების ჩატარების გარდა ასტრონომიული კალენდრების და პროგნოზების შედგენაც ევალებოდა. კალენდარი მთვარის ფაზების და პლანეტების მდებარეობის შესახებ ასტრონომიულ ინფორმაციას შეიცავდა; ამის გარდა, კეპლერი გრაცს „წინასწარმეტყველის“ როლშიც მოევლინა: იგი მოსავლის, ამინდის, სამხედრო და პოლიტიკური მოვლენების პროგნოზირებას ახდენდა. კეპლერის პირველივე პროგნოზები გამართლდა, რის გამოც მან გამოჩენილი ასტროლოგის რეპუტაცია შეიძინა. ღრმად მორწმუნე კეპლერს ასტროლოგიის ჭეშმარიტებაში ეჭვი არ ეპარებოდა, თუმცა იგი თვლიდა, რომ ციური სხეულები ადამიანების ყოფაზე უშუალო გავლენას არ ახდენენ, რომ ჰოროსკოპის შედგენისას სხვა, არაასტრონომიული მონაცემების გათვალისწინება იყო საჭირო, მათ შორი: ადამიანის ხასიათი, მისი საზოგადოებრივი სტატუსი და ჯანმრთელობა, პოლიტიკური ვითარება და ა. შ.

1596 წელს კეპლერის პირველი ასტრონომიული წიგნი – „კოსმოგრაფიის საიდუმლოება“ გამოქვეყნდა. ეს მისტიკური იდეებით გაჟღენთილი ნაშრომი გეოცენტრული სისტემის და პითაგორელების იდეების უცნაური ნაზავს წარმოადგენდა. კეპლერი მზიდან პლანეტებამდე მანძილსა და წესიერი მრავალწახნაგების ზომებს შორის რიცხვით თანაფარდობებს ადგენს. კეპლერის პრინციპულად მცდარ მოდელში სატურნის ორბიტის შემცველ სფეროში ჩახაზულია კუბი, ამ უკანასკნელში ჩახაზულია იუპიტერის ორბიტის შემცველი სფერო, რომელსაც მოსდევენ: ტეტრაედრში ჩახაზული მარსის სფერო, დოდეკაედრში არსებული დედამიწის სფერო, იკოსაედრში ჩახაზული ვენერას სფერო, დაბოლოს, ოქტაედრში ჩახაზული მერკურის სფერო. შემოხაზული და ჩახაზული მრავალწახნაგების და სფეროების ამ რთული სისტემის ცენტრში იყო მზე. კეპლერმა „კოსმოგრაფიის საიდუმლოება“ გალილეისა და ტიხო ბრაგეს გაუგზავნა. გალილეიმ საკუთრივ კეპლერის იდეებს არ მიაქცია ყურადღება, მისთვის არსებითი მხოლოდ ის იყო, რომ ჰელიოცენტრულ სისტემას კიდევ ერთი მხარდამჭერი გამოუჩნდა. ბრაგემ კეპლერის მოდელის მიმართ უარყოფითი დამოკიდებულება გამოხატა, თუმცა კეპლერი ურანიბორგში მაინც მოიწვია. ამ მეცნიერმა კეპლერის პოტენციალი ადეკვატურად შეაფასა. 1598 წელს გრაცში პროტესტანტების დევნა განახლდა. კეპლერს და სხვა პროტესტანტ სასულიერო პირებს სიკვდილით დასჯა ემუქრებოდა, ამიტომ მან გრაცი სასწრაფოდ დატოვა. ერთ თვეში მას განაჩენი შეუცვალეს და ქალაქში დაბრუნება შესთავაზეს. კეპლერი გრაცში დაბრუნდა, თუმცა ერთ თვეში იგი ბრაგესთან პრაღაში გაემგზავრა. ბრაგე სტუმარს სიხარულით შეეგება. ორივე მეცნიერი მოიხიბლა თანამშრომლობის პერსპექტივით. კეპლერი გრაცში ოჯახის წასაყვანად დაბრუნდა, აქ მას კვლავ აკავებენ და პროტესტანტიზმზე უარის თქმას სთხოვენ. მეცნიერმა სარწმუნოების შეცვლაზე მტკიცე უარი განაცხადა, რის გამოც ის გრაციდან სამუდამოდ განდევნეს. 1600 წელს კეპლერი პრაღაში დასახლდა.

პრაღა
კეპლერის თანამშრომლობა ტიხო ბრაგესთან ხანმოკლე აღმოჩნდა – 1601 წელს რუდოლფ -ის პირადი ასტრონომი გარდაიცვალა. იმპერატორის პირადი ასტრონომის თანამდებობა კეპლერმა დაიკავა. ტიხო ბრაგე ასტრონომიულ დაკვირვებებს 25 წლის განმავლობაში აწარმოებდა; მის მიერ დაგროვილი უზარმაზარი მასალა კეპლერის ხელში აღმოჩნდა. სწორედ ამ დაკვირვებებზე დაყრდნობით კეპლერმა პლანეტების მოძრაობის 3 კანონი აღმოაჩინა (იხ. კეპლერის კანონები).

1601 წელს მან „ფართობების კანონი“, ანუ კეპლერის მეორე კანონი ჩამოაყალიბა, რომლის თანახმად დროის ტოლ შუალედებში პლანეტის რადიუსვექტორი ტოლ ფართობებს შემოწერს. პირველი კანონი მან 1605 წელს ჩამოაყალიბა. ამ კანონის თანახმად, ყოველი პლანეტის ტრაექტორია ისეთი ელიფსია, რომლის ერთ–ერთ ფოკუსში არის მზე. ეს კანონები პირველად მოყვანილია „ახალ ასტრონომიაში“, ანუ კეპლერის იმ ნაშრომში, რომელიც 1609 წელს ჰაიდელბერგში გამოქვეყნდა. თავის მესამე კანონი კეპლერმა 1618 წელს აღმოაჩინა; ეს დებულება 1619 წელს გამოქვეყნებულ წიგნშია („სამყაროს ჰარმონია“) მოყვანილი. პრაღაში გატარებული ათწლეული სამეცნიერო მოღვაწეობის თვალსაზრისით კეპლერისთვის ყველაზე ნაყოფიერი იყო, თუმცა მატერიალურ სიძნელეებს ბოლო არ უჩანდა, რადგან ხელფასს მას არარეგულარულად უხდიდნენ. იმპერატორის ხაზინასთან უშედეგო დავას კეპლერმა არა ერთი დღე შესწირა.

„ახალი ასტრონომიის“ გარდა, პრაღაში კეპლერმა კიდევ ორი ფუნდამენტური ტრაქტატი შექმნა – „ასტრონომიის ოპტიკური ნაწილი“ (1604) და „დიოპტრიკა“ (1611). „ასტრონომიის ოპტიკურ ნაწილში“ კეპლერმა გეომეტრიული და ფიზიოლოგიური ოპტიკის მრავალი საკითხი განიხილა. მის მიერ შექმნილი მხედველობის თეორია თანამედროვე წარმოდგენებისგან თითქმის არ განსხვავდება. ამავე წიგნში შემკრები და გამბნევი ლინზების მოქმედების პრინციპია ახსნილი, მოყვანილია ახლომხედველობის და შორსმხედველობის კორექციის მეთოდები, განხილულია რეფრაქცია, დადგენილია დამოკიდებულება რაიმე ზედაპირის განათებულობასა და სინათლის წყარომდე მანძილს შორის. პრაქტიკულად, ამ ნაშრომმა ოპტიკური ხელსაწყოების თეორიას საფუძველი ჩაუყარა. ამავე ნაშრომში გეომეტრიული ოპტიკის ტერმინოლოგიაა შექმნილი. „დიოპტრიკაში“ სინათლის გარდატეხაა განხილული. კეპლერმა გარდატეხის კანონის სწორი ფორმულირება არ იცოდა (ამ კანონის კერძო შემთხვევა 1617 წელს სნელიუსმა დაადგინა, ზოგადი ფორმულირება კი 1637 წლითაა დათარიღებული და რენე დეკარტს ეკუთვნის). ამის მიუხედავად, კეპლერმა ოპტიკური ხელსაწყოების სწორი თეორია ააგო. „დიოპტრიკაში“ აღწერილია კეპლერის მიერ აწყობილი ტელესკოპი, რომელიც თანამედროვე რეფრაქტორების პროტოტიპია. 1611 წელს კეპლერის მფარველმა, იმპერატორმა რუდოლფმა, ტახტი დაკარგა. კეპლერი ტოვებს პრაღას და ლინცში მიემგზავრება. ზემო ავსტრიის მთავარ ქალაქში მას პედაგოგის ვაკანსია ელოდა.

ლინცი
ლინცში კეპლერმა 14 წელი გაატარა. 1615 წელს „ღვინის კასრების ახალი სტერეომეტრია“ გამოქვეყნდა. ამ ნაშრომში განხილულია ამოცანათა ის კლასი, რომელმაც დიფერენციალური და ინტეგრალური აღრიცხვა წარმოშვა. საერთოდ, კეპლერი დიდი მათემატიკოსი იყო: მან კონუსური კვეთების თეორიაში მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა. იგი აგრეთვე (ნეპერთან ერთად) ლოგარითმების თეორიის ერთ – ერთი შემოქმედი იყო. ლოგარითმის დღევანდელი აღნიშვნა კეპლერის მოგონილია. 1617 – 1622 წწ. მან გეოცენტრული ასტრონომიის პირველი სახელმძღვანელო შექმნა. პირველივე ნაწილის გამოქვეყნების შემდეგ სახელმძღვანელო „აკრძალულ წიგნთა ინდექსში“ აღმოჩნდა. 1619 წელს მეცნიერმა 20 წლის წინ დაწყებული ნაშრომი – „სამყაროს ჰარმონია“ დაასრულა. მასში პლანეტების მოძრაობის სამივე კანონია მოყვანილი. სამეცნიერო მოღვაწეობა გერმანიაში მძვინვარე ინკვიზიციამ შეაფერხა. კეპლერის დედას უმძიმეს დანაშაულში – შავ მაგიაში სდებდნენ ბრალს. გამოძიება 5 წელი გრძელდებოდა. მთელი ამ დროის განმავლობაში საქვეყნოდ ცნობილი მეცნიერი სხვადასხვა ინსტანციაში დედამისის უდანაშაულობის დამტკიცებას უშედეგოდ ცდილობდა.1620 წელს კატარინა დილეგში ჩააგდეს, მას კოცონზე დაწვა ემუქრებოდა. დაწყებულ პროცესზე კატარინას თავად კეპლერი იმდენად ოსტატურად იცავდა, რომ მოძალადე ფანატიკოსები ვერას გახდნენ. კატარინა გაათავისუფლეს, თუმცა გაწამებული ქალი ერთ წელიწადში გარდაიცვალა. 1624 წელს კეპლერმა ასტრონომიულ ცხრილებზე (ე.წ. „რუდოლფის ცხრილებზე“) 22-წლიანი მუშაობა დაასრულა. ამ ცხრილებს იგი თავის უმნიშვნელოვანეს ნაშრომად მიიჩნევდა. ძველი ცხრილები სიზუსტით არ გამოირჩეოდა, ამიტომ ზღვაოსნები და ასტრონომები კეპლერის ახალ ცხრილებს მოუთმენლად ელოდნენ. 200 წლის განმავლობაში ამ ცხრილებს სიზუსტის მიხედვით ბადალი არ ჰყავდა.

სიცოცხლის ბოლო წლები
ლინცში პროტესტანტების დევნის დაწყების გამო. კეპლერი ჯერ ულმში გაემგზავრა, შემდეგ კი პრაღაში. აქ მას იმპერატორმა ფერდინანდმა აუდიენცია დაუნიშნა. ეს უკანასკნელი კეპლერს კათოლიციზმის მიღებას სთხოვდა, სანაცვლოდ კი სამეცნიერო საქმიანობაში ყოველგვარ მხარდაჭერას სთავაზობდა. იმპერატორის წინადადება მეცნიერისთვის მიუღებელი იყო. მალე კეპლერი ვალენშტაინის პირადი ასტროლოგი გახდა (ცნობისთვის,1624 წელს მან ვალენშტაინის ჰოროსკოპი შეადგინა და მხედართმთავრის გარდაცვალების თარიღი სწორად „იწინასწარმეტყველა“). 1628 წელს კეპლერი ვალენშტაინის სამფლობელოში დასახლდა. 1630 წლის შემოდგომაზე კეპლერი ხელფასის მისაღებად რეგენსბურგში გაემგზავრა, გზაში გაცივდა და ფილტვების ანთებით გარდაიცვალა. ოცდაათწლიანი ომის ერთ – ერთ ბრძოლას კეპლერის საფლავის აოხრება მოჰყვა. მეცნიერის ხელნაწერების არქივი ხელიდან ხელში გადადიოდა, გზადაგზა იძარცვებოდა მანამ, სანამ პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიამ იგი არ შეიძინა (1774). კეპლერის სახელს ატარებს: მთვარის ერთ – ერთი კრატერი და მცირე პლანეტა, რომლის რიგით ნომერია 1134.

პირადი ცხოვრება
1597 წელს კეპლერმა მეწისქვილეს ქალიშვილი, ბარბარა მიულერი შეირთო. მათი ახალშობილი ვაჟი ჰაინრიჰი მენინგიტს შეეწირა. იგივე ბედი ხვდა მათ ქალიშვილს, სუსანას. პრაღაში ბარბარასგან კეპლერს კიდევ 3 შვილი ეყოლა: სუსანა (დაიბადა 1602), ფრიდრიხი (1603 – 1611, სიკვდილის მიზეზი – პრაღაში ლანდსკნეხტების მიერ შემოტანილი ყვავილის ეპიდემია) და ლუდვიგი (დაიბადა1607 წელს). 1610 წელს ეპილეფსიით დაავადებული და სულიერად ავადმყოფი ბარბარა გარდაიცვალა. 1613 წელს კეპლერმა 24 წლის სუსანა რაითინგერზე იქორწინა, ამ ქალისგან მას 8 შვილი ეყოლა.