Johannes Kepler

Johannes Kepler (27. decembar 1571 – 15. novembar 1630) bio je njemački astronom, matematičar i astrolog.

 Djetinjstvo 
Mnogo podataka o Johannesu Kepleru i njegovoj porodici znamo iz horoskopa koje je sam pisao (Ti horoskopi će imati važnu ulogu u njegovom daljnjem životu, jer će mu izrada istih za brojne plemiće osigurati dovoljno sredstava za bavljenje pravim naučnim radom). U njegovom horoskopu piše da je rođen 27. decembra 1571. u 14.30, poslije trudnoće od 224 dana, 9 sati i 53 minute. Rođen je u njemačkom gradiću Weilu u blizini Štutgarta koji je u to vrijeme imao oko 200 stanovnika. Iz horoskopa saznajemo da mu je djed Sebaldus Kepler bio krznar i gradonačelnik. Imao je dvanaestoro djece od kojih su prvo troje i posljednje umrli dok su bili u kolijevci. Johannesov otac Heinrich bio je četvrto dijete i ostao kao najstariji od preživjele braće i sestara. Bio je profesionalni vojnik. Kad je Johannesu bilo tri godine, otac mu odlazi u rat, u Holandiju protiv protestantskih pobunjenika. Godinu dana kasnije Johannesova majka se pridružuje mužu i ostavlja djecu svojoj majci da se o njima brine. Godinu kasnije roditelji se vraćaju i kupuju kuću u Leonbergu, ali uskoro ih otac opet napušta i pridružuje se u vojsci vojvode od Albe. Vraća se još jednom, prodaje kuću i kupuje krčmu. Taj mu posao ne ide i on 1588. napušta porodicu, koja ga više nikada nije vidjela. Do tada je Johannesova majka rodila sedmero djece, od kojih troje rano umire, a jedan sin je bio epileptičar. Kepler je bio protestant, siromašan i nadaren, pa ga primaju u osnovnu školu, u kojoj je nastava održavana na latinskom. Poslije odlazi u bogoslovnu školu gdje maturira sa sedamnaest godina. Obrazovanje nastavlja na filozofskom fakultetu u Tübingenu, koji također vrlo brzo završava i prelazi na Teološki fakultet. Jasno je da on, iako je od najranijeg djetinjstva bio jako religiozan, nikada nije namjeravao postati svećenik, no u to siromašno doba nije bilo drugog načina da se obrazuje. Poslije četiri godine studija teologije, upravo kad je bio pred završnim ispitima, ponuđeno mu je mjesto profesora Protestantske škole u Grazu. Austrijski protestanti su se obratili Tübingenu, a profesori su ocijenili da će nezavisni, radoznali i prkosni Kepler, koji je javno branio Kopernika, biti bolji profesor nego svećenik. Kepler je bio počašćen, no nije bio oduševljen – položaj je bio nizak. Na kraju je nezavisnost tog položaja prevagnula pa on prihvaća ponudu pod uslovom da se može vratiti i završiti teološki studij.

 Rad prije Brachea 

 Profesor Kepler 
Predavanja matematike u Grazu ispala su veliko razočaranje za njega; Prve godine je imao malo studenata, a druge godine ni jednog. Tome je doprinijela njegova mentalna formacija neprilagođena pedagogiji. On je imao vrlo bujnu maštu čija je krivudanja jedva on sam pratio. Često se uzbuđivao zbog malih stvari, nerazumljivih prosječnom đaku. Ti isti prosječni đaci ga često nisu razumijevali i bio im je smiješan. 
Neuspjeh ga je tjerao u očaj i Kepler je molio svog profesora Mestlina da ga vrati. Uprava škole je međutim bila zadovoljna njime. Govorili su da to nije njegova krivica, i dodijelili su mu dodatna predavanja - retoriku i čitanje Virglija.
Drugi dio njegovog posla svodio se uglavnom na "primijenjenu astronomiju", tj. astrologiju. Morao je spremati godišnje horoskope i kalendare. Kepleru je to bilo zanimljivo, uostalom dobijao je i 20 forinti po horoskopu, što je tada bila pristojna suma.
Sa prvim kalendarom/horoskopom je imao sreće; predvidio je dva događaja (koja su objektivno bila prilično izvjesna): Hoće li zima biti jaka i da će Turci napasti Austriju? Tako mu je "pokćerka astronomije", kako je zvao astrologiju, neočekivano donijela popularnost i donekle financijsku sigurnost.

Pored predavanja i spremanja kalendara, Kepleru je ostalo dosta vremena i za kreativnu aktivnost. On nije prošao kroz neku školu istraživanja, i nije imao prilike pratiti rad nekog istraživača. Da je imao, vrlo je vjerovatno da ne bi otkrio svoje zakone, već bi išao stopama svojih prethodnika. 
Važno je napomenuti da Kepler nije bio nepogriješivi istraživač. Štoviše, često se kaže da je on za svaki dobar korak napravio tri pogrešna. Samo što bi onaj jedan bio toliko dobar da mu se opraštaju sva tri pogrešna.

Kepler je bio vjerovatno najsistematičniji um u nauci uopće. Godinama je izrađivao stotine stranica proračuna i nikada se nije zadovoljavao s osrednjim slaganjem teorije i eksperimenta. Ako se teorija ne bi tačno prilagodila rezultatima eksperimenta, trebalo je potražiti druge mogućnosti. Koliko god su računanja tražila mnogo vremena i napora, ona su morala završiti tačno. Upravo kako su Keplerovi uspjesi nadvladali njegove greške, tako je karakteristično da se uvijek pokoravao eksperimentima, koja su prevagnula neobične plodove njegove svojevrsne (ne)stvarnosti.
I tako je Kepler počeo od praćenja proporcija brojeva i njihovih kvadrata tražeći podudarnosti oblika i njihovih kombinacija. Ta metoda je poznata kao "Pitagoriziranje". Danas je "pitagoriziranje" gubljenje vremena, no Kepler je polazeći upravo od Pitagore i Platona, uspio. Jedna u nizu Keplerovih čudnih ideja je i kosmički pehar.

 Kosmički pehar 
Kad je Kepler završio rukopis "Kosmičke misterije", dobio je dva mjeseca godišnjeg odmora da u Württembergu osigura objavljivanje. Time se bavi njegov profesor Mestlin, koji piše oduševljenu recenziju senatu univerziteta i nadgleda štampanje. 
Za to vrijeme Kepler uvjerava Fridricha, kneza od Würtemberga, da se napravi pehar po njegovom kosmičkom modelu. Razni majstori bi trebali izraditi razne dijelove da se tajna pehara ne bi otkrila. Znaci planeta bi se izradili od dragog kamenja: Saturn od dijamanata, Mjesec od bisera, itd. Svaka sfera bi sadržavala drugo piće, koje bi skrivenim cijevima stizalo do česmi. Sunce bi sadržavalo aqua-vitu, Merkur brandy, Mjesec vodu itd.

Knez mu je naložio da napravi model od bakra, ukoliko mu se svidi dobit će sredstva da ga napravi od srebra. Kepler nije imao novca za bakar pa ga je izradio od papira raznih boja, ali znatno većeg nego što je trebao biti. Knezu se svidjelo, ali majstori tako nešto nisu mogli napraviti. Čak ni izmijenjeni model, bez pića, koji je Kepler opet napravio od papira. Umjesto dva, Kepler je ostao šest mjeseci, i vratio se neobavljena posla. Posao se vukao još godinama; Kepler je poslije nekog vremena napisao izvještaj i napustio rad na peharu. Šest mjeseci kasnije ponudio je model Sunčevog sistema i počeo se njime intenzivno baviti.

 Školovanje kod Brachea 
Proučavajući dalje svoje ideje o tijelima i kuglama zapazio je da je Kopernik drugačije tretirao slučaj Zemlje od drugih planeta. To je potaklo Keplera, jer ako je Kopernik ovdje pogriješio i ako bi se Zemlja tretirala na isti način kao i svi drugi planeti, njegova bi se neobična teorija mogla bolje uskladiti s eksperimentom. Zato se Kepler dao na određivanje tačne putanje Zemlje. Za ovo su mu bila potrebna najtačnija posmatranja, pa je odlučio zamoliti Tycha Brachea da mu ustupi svoje knjige s mjerenjima.

Velika udaljenost od Graza, gdje je Kepler živio, do Danske možda bi ga spriječila da otputuje Tychu, ali Tycho se posvađao s mnogim ljudima u Danskoj i bojeći se da mu ne uzmu njegove instrumente napustio je Dansku 1597. godine i naselio se u Češkoj pred kraj XVI. vijeka. Kepler je u međuvremenu pobjegao iz Graza zbog religioznih progona i došao u Prag u 4. februara 1600. godine. Tako je Kepler mogao kontaktirati Tycha. Ali Tycho nije želio Kepleru ustupiti mjerenja, nego je zahtjevao da mu se Kepler pridruži kao asistent i s njim provodi mjerenja.

Pošto je Bracheov stariji asistent Longomontanus imao problema sa Marsom, njega dobija ambiciozni Kepler. Ovaj izjavljuje da će odrediti parametre putanje za osam dana (čak su pale oklade). Posao je trajao šest godina. Sretna je okolnost što Kepler počinje sa Marsom, jer je on, ukupno gledano, najpogodniji za otkriće eliptičnosti.

Kepler tada pod Bracheovom rukom prolazi svoju prvu školu mjerenja. Deset mjeseci koliko su proveli zajedno (od ukupno 18) bilo je dovoljno da Kepler završi školovanje. To je moglo trajati i kraće da Kepler nije išao dva puta u Graz, dovesti ženu. U međuvremenu, Brache predlaže caru da uzme Keplera u službu.
Dva dana nakon Bracheove smrti, 6. novembra 1601., Kepler je imenovan Carskim matematičarom. Imao je 30 godina.

Na samrtnoj postelji Tycho je zaklinjao Keplera da ne zaboravi sistem koji je on zastupao, da se Sunce okreće oko Zemlje, a da se svi ostali planeti okreću oko Sunca. Kepler je obećao da to neće zaboraviti, premda je bio svjestan da se ovaj sistem samo neznatno razlikuje od Kopernikova sistema. U svojim kasnijim radovima on se savjesno držao obećanja.

mini|200px|Keplerova mapa iz djela Tabulae Rudolphinae
Važno je napomenuti da je Brache imao vrlo neugodnu narav i svatko ko je radio s njim je svaki dan bio obasipan bujicom uvreda. Time Keplerovo pridržavanje obećanja još više dobija na težini i izvrsno je svjedočanstvo Keplerova karaktera (i neizmjernog poštivanja Tycha Brachea), kao i činjenica da je 25 godina poslije svoje velike planetarne tablice Tabuli Rudolphinae posvetio uspomeni na Tycha Brachea.

 Rad poslije Bracheove smrti 
 Knjige 
Kepler je objavio tri poznate knjige nakon Bracheove smrti:
 Astronomia nova
 Harmonices mundi (Harmonije svijeta)
 Tabuli Rudolphinae (Rudolfove tablice)

 Astrologija i drugi projekti 
Tokom 6 godina borbe sa Marsom, Kepler je također obavljao svoje dužnosti Carskog matematičara: Izdavao godišnje kalendare astroloških prognoza, radio horoskope ličnostima na dvoru i njihovim gostima, odgovarao na najrazličitija i brojna pitanja važnih ličnosti. Napisao je dvije knjižice o astrologiji, jednu o kometama i jednu o obliku kristala snijega. Dosta se bavio pravim datumom Hristovog rođenja.
U to vrijeme je zapisao i nekoliko čudnih teorija za koje je zaslužan, već spomenuti, filozofsko-osjećajni dio njegovog karaktera:

mini|200p|Keplerov model sunčevog sistema

Da protumači zašto planeti kruže oko Sunca, postavio je hipotezu da Sunce zrači neku vrstu "uticaja", a zračenje bi bilo slično djelovanju točka. Zbog okretanja Sunca nešto pritišće planete, gurajući ih oko gotovo kružnih staza. Zato je Kepler vjerovao da su uzroci kretanja planeta sile koje djeluju pod pravim uglom na smjer od Sunca do planeta.

Kepler je vjerovao i da Sunce zrači nejednako u svim smjerovima i samo uzduž ravnina staza planeta. Ovo ga je dovelo do uvjerenja kako uticaj Sunca opada s povećanjem udaljenosti ili jednostavno da je ona obrnuto proporcionalna udaljenosti. Gravitaciona teorija, naravno, zahtijeva da sila kojom djeluje Sunce opada obrnuto s kvadratom udaljenosti.

Čudna je anomalija da je Kepler, radeći po ovoj netačnoj osnovi, ipak došao do tačnog rezultata, tj. da planete zatvaraju iste površine u jednakim vremenima. (Drugi Keplerov zakon)

Do kraja života vjerovao je da brzine planeta opadaju obrnuto sa svojim udaljenostima od Sunca. Bila je čudna stvar da se ovaj zaključak nije mogao upotrijebiti od planete do planete, nego samo za istu planetu na raznim udaljenostima od Sunca. Činjenica da periodi obilaska planeta oko Sunca ne zavise od kvadrata njihovih udaljenosti, pokazala bi Kepleru da njegova zamisao nije bila ispravna. Nasuprot tome, Kepler je otkrio najznačajniji odnos između perioda obilaska planeta i njihovih srednjih udaljenosti od Sunca: on kaže da je kvadrat perioda proporcionalan kubovima udaljenosti (Treći Keplerov zakon).

Još jedna Keplerova zamisao je bila da period obilaska Merkura oko Sunca mora biti u istoj relaciji s iznosom rotacije Sunca, kao period obilaska Mjeseca oko Zemlje, kao iznos rotacije Zemlje. Ovo znači da bi se Sunce trebalo jedan put okrenuti oko svoje osi za oko 1/27 dio perioda rotacije Merkura, koji iznosi oko 88 dana; prema tome, Sunce bi se dakle jedanput okrenulo oko svoje osi rotacije za oko 3 dana. Galilejevo otkriće Sunčevih pjegi dovelo je do prvog određivanja rotacije Sunca, a ono je neposredno pokazalo da je ovo neobično shvaćanje bilo vrlo daleko od realnog.

Kepler također nikada nije napustio ideju o kocki, tetraedru itd., jer je razvio jednu novu teoriju, koja se očito mnogo bolje slagala s činjenicama. Smatrao je da planete emitiraju neku vrstu harmonije analogne muzičkim tonovima, gdje bi jačina tona bila proporcionalna brzini planeta. Upotrebljavajući poznatu veličinu putanja planeta, njihovih ekscentriciteta i njihovih perioda, on je dobio sistem tonova.

Planete Merkur i Mars imaju prilično veliko područje tonova, jer su njihovi ekscentriciteti relativno veliki. Ovo znači da oni imaju relativno velike promjene svojih udaljenosti od Sunca, i zato, prema Kepleru, velike promjene u svojim brzinama i emisijama tonova. S druge strane, Venera ima vrlo mali ekscentricitet, pa se vrlo malo mijenja njena udaljenost od Sunca. Zato Venera emitira isti ton. Naravno, nije bilo slučaja da su se izračunati tonovi precizno slagali u frekvenciji s muzičkim tonovima koji su ovdje prikazani. Može li ovo dolaziti od greške posmatranja? Danas smatramo da su dobiveni tonovi tačno takvi kakvi bi trebali biti na prikladno tempiranoj skali i da zatim iz ovih unesemo maksimalne i minimalne udaljenosti planeta od Sunca. Slaganje rezultata sa posmatranjima je zapanjujuće dobro, posebno zato što ideja nema nikakve fizičke podloge niti značaja.

Kepler je također u svom djelu "Sommnium" 200 godina prije svih započeo žanr naučno-fantastičnih romana.

 Posljednje godine 

mini|250px|Keplerov memorijalni centar u Weil der Stadtu

Nakon progona i bijega iz Linza Kepler dobija dvije ponude: Univerzitet u Bologni mu nudi da naslijedi Maginija, a Lord Bacon ga poziva u Englesku. Obje je odbio - Isto kao što Galileo nikad ne napušta Italiju, Newton Englesku, tako ni Kepler tadašnje njemačko carstvo.

Nakon što je završio posao s Rudolfovim tablicama u Ulmu, odlazi u Prag gdje je u to vrijeme Car došao okruniti sina za kralja Češke. Tu sreće njegovog slavnog generala, grofa Walensteina. Prije 25 godina Walenstein je preko posrednika tražio od Keplera horoskop. Kepler je saznao o kome je riječ i proriče mu briljantnu budućnost vojskovođe. Šesnaest godina kasnije izrađuje mu još jedan. Kada su se susreli u Pragu, Walenstein mu predlaže da bude, pored carskog, i njegov privatni matematičar. Kako nije znao kauda da ode Kepler pristaje. 
Walenstein je bio potpuno nezainteresiran za nauku, i kada je Kepler počeo oprezno pisati horoskope, Walenstein je od njega tražio podatke o položaju planeta koje je slao poslušnijim astrolozima.

Kepler tada sa svojim zetom počinje štampati «efemeride»; posao se svodio na to da na osnovu svojih "Rudolfovih tabela" izračunava detaljno kretanje planeta tokom godine, na osnovu čega se rade horoskopi. Te su knjige bile popularne, ali njihovo pripremanje je predstavljalo najniži nivo do kojeg se on spustio. 
To ga je dovelo do psihičkog stanja u kojem će iskoristi prvu priliku da ode bilo kud. Planira otići u Ratisbonn i utjerati od cara 12000 florina duga.

Putovao je na jednoj ragi koju u Ratisbonnu prodaje za dva florina. Tri dana kasnije dobija groznicu i nekoliko dana kasnije, 15. novembra 1630, umire u 50. godini.

 Reference 

 Također pogledajte 
 Kepler (svemirski teleskop)

Kategorija:Rođeni 1572.
Kategorija:Umrli 1630.
Kategorija:Biografije, Weil der Stadt
Kategorija:Njemački astronomi