Biografia di Johannes Kepler | Scienziati famosi.

Johannes Kepler era un giocatore chiave in un profondo cambiamento nella marea del pensiero umano: la rivoluzione scientifica. Nel corso della vita di Keplero:

• religione si sono scontrati con la religione
• religione si sono scontrati con la scienza
• le vecchie idee di Tolomeo e Aristotele si sono scontrati con le nuove scoperte di Copernico e Galileo
• la superstizione di astrologia che si sono scontrato con la scienza dell'astronomia

Keplero riflette i tempi in che viveva. Visto attraverso gli occhi moderni, ha avuto idee un po ' contraddittori. Era:

• un protestante ortodosso
• un seguace di Copernico e Galileo
• un brillante matematico e scienziato che ha scoperto che pianeti del sistema solare seguono percorsi ellittici, percorsi non circolari
• un astrologo, cui oroscopi sono stati cercati come tra i migliori disponibili

Tali contraddizioni non erano insoliti durante la rivoluzione scientifica. Isaac Newton, che ha vissuto in un tempo più tardo che Kepler (1643 al 1727) non ha funzionato nel modo che sarebbe uno scienziato moderno. Anche un protestante con opinioni eterodosse, Newton trascorso più tempo indagando il vero significato delle parole della Bibbia e sulla pseudoscienza dell'alchimia che ha fatto sulla matematica o fisica!

Di Johannes Kepler primi anni ed educazione

Johannes Kepler nacque il 27 dicembre 1571, nella città di Weil der Stadt, che allora giaceva nel Sacro Romano Impero ed è ora in Germania.
Quando Johannes aveva circa cinque anni, suo padre, Heinrich Kepler, è stato ucciso in Olanda combattendo come un mercenario. Sua madre, Katharina Guldenmann, era un erborista che ha aiutato a eseguire una locanda di proprietà di suo padre.

Danneggiato fisicamente, intellettualmente Strong

Il giovane Johannes Kepler era incline a problemi di salute. Le sue mani erano paralizzate e sua vista definitivamente compromessa da vaiolo. Nonostante queste difficoltà, gli ospiti inn dei suoi nonni erano sbalorditi per la sua capacità di risolvere qualsiasi problema che hanno potuto portare a lui che coinvolgono numeri.
Sua madre erborista, Katharina, ha cercato di trasmettere il suo amore per il mondo naturale a suo figlio. Lei ha reso un punto di portarlo fuori di notte per mostrare lui interessanti le cose nei cieli, tra cui una cometa e un'eclissi lunare.
In tal modo, mise suo figlio su un corso che alla fine avrebbe trasformato la nostra comprensione del nostro sistema solare e dell'universo.

Johannes Kepler è stato ispirato dalla vista della luna diventa rosso durante un'eclissi lunare. Sua madre lo portò fuori per vedere l'eclissi, quando aveva nove anni. Egli ha ricordato questo evento chiaramente per il resto della sua vita. Immagine di Brian Paczkowski.

Scuola

Kepler è stato formalmente istruiti in latino – la lingua di accademici, la professione legale ed ecclesiastici in tutta Europa – e poi frequentato il seminario protestante di Maulbronn, perché voleva diventare un ministro protestante.
Completato i suoi studi a Maulbronn, si trasferì all'Università di Tubinga. Lì, anche se ha frequentato i corsi di teologia, greco, ebraico e filosofia, era in matematica che si distinse.
Era uno dei pochi studenti ritenuti intellettualmente e matematicamente in grado di essere insegnato il lavoro di Nicolaus Copernicus. Kepler ha deciso che Copernico eliocentrica ipotesi, che si trovava il sole al centro del sistema solare, è stato corretto.
Nel 1594, 23enni, Kepler è diventato docente di astronomia e matematica presso la scuola protestante nella città di Graz, Austria.

Kepler scopre la verità su orbite pianeti

Kepler pensato visione eliocentrica di Copernico del sistema solare era giusto.
La propria convinzione era che il sole ha esercitato una forza sui pianeti che orbitano intorno esso.
Nel 1596, all'età di 25, ha pubblicato un libro – il mistero del cosmo. Il suo libro ha spiegato perché, logicamente, il sole posare al centro del sistema solare.
Kepler ha osservato che mercurio e Venere sembra sempre di essere vicino al sole, a differenza di Marte, Giove e Saturno. Questo è perché le orbite di mercurio e di Venere sono più vicina al sole che della terra. Kepler ha detto che se il sole e tutti i pianeti intorno alla terra, non c'è alcun motivo per mercurio e Venere dovrebbe sempre essere vicino al sole.

Kepler vede la mano di Dio

Tra cui terra, c'erano solo sei pianeti. (Kepler non parla mai Urano, Nettuno o Plutone, perché non è stato scoperto nel suo giorno.)
Alla ricerca di prove di 'Dio il matematico', Kepler è stato in grado di giustificare sei pianeti e le loro distanze dal sole in termini di cinque solidi platonici. Questi sono i cinque solidi altamente simmetrici, regolari e 3D cui perfetta simmetria permette loro di essere utilizzato come dadi.

I solidi platonici – Kepler creduto che queste forme determinano quanto ciascuno dei sei pianeti noti laici dal sole.

Notevolmente, guardò in modo che Kepler ha fatto, la sua teoria di solidi platonici prodotto una maggiore aderenza delle distanze del pianeta--sun che Copernico aveva trovato.

Kepler creduto che pianeti del sistema solare hanno orbitato intorno al sole nei percorsi circolari in cui le dimensioni sono state determinate da un arrangiamento di cinque solidi platonici.

Kepler Cerca dati migliori

Entusiasta di aver trovato prove della mano di Dio nella progettazione del sistema solare, Kepler ha cercato ora dati migliori.
Egli sperava che più accurate osservazioni astronomiche sarebbero provare la sua teoria.
Di grande fortuna, esattamente nello stesso momento come Kepler ha cercato dati migliori, uno degli astronomi più importanti d'Europa, Tycho Brahe, sperava di reclutare un assistente che potrebbe effettuare dei calcoli di astronomia.
I due ha iniziato a lavorare insieme, anche se non era una partita in cielo! Brahe era notoriamente litigiosi – aveva indossato un naso metallo sin da quando ha perso il suo naso vero e proprio in un duello combattuto sopra i meriti di una formula matematica particolare!

Dati di Tycho

Presto durante l'anno 1600, Kepler si trasferì da Graz per la città di Benatek, che oggi è in Repubblica Ceca. Ci Brahe, che è stato il matematico imperiale a Holy Roman Emperor Rudolph II, aveva un Osservatorio.
Brahe ha dato Kepler accesso ad alcune delle sue osservazioni di Marte, ma non tutti. Quindi la coppia è caduto e Kepler trascorso qualche tempo a Praga, Graz, prima di risolvere le loro differenze e si sono riuniti nuovamente.
Durante 1601, Kepler ha effettuato i calcoli dei movimenti del pianeta per Brahe. Nell'ottobre 1601, Brahe morì. Keplero lo sostituì come il matematico imperiale.
Kepler ora aveva libero accesso a tutti i dati astronomici di Brahe. Con un'incredibile quantità di duro lavoro cominciò a dedurre le leggi che governano i movimenti dei pianeti. La prima legge che ha trovato è ora chiamata la sua seconda legge!

Seconda legge di Keplero – la legge delle aree

Seconda legge di Keplero: un pianeta che orbita intorno al sole spazza aree uguali in tempi uguali. In questa immagine, il pianeta impiega lo stesso tempo per spostare da A B, come fa a spostare da C a D. Le aree ombreggiate verde e blue sono uguali. Il pianeta si accelera quando è più vicino al sole.

Da osservazioni molto precise di Brahe, Keplero scoprì che Marte non si muove in un cerchio perfetto intorno al sole. Questo è stato scandaloso! Tutti "sapeva" che i corpi celesti erano perfetti, che viaggia lungo un percorso in cui forma era perfetta – il cerchio.
Ci sono voluti molto tempo prima di persone è venuto a patti con la sconvolgente scoperta di Kepler e ha iniziato a crederci. Tanto più perché orbite sono in realtà molto vicino a circolare dei pianeti.
È un omaggio a entrambi la precisione delle osservazioni di Brahe e abilità di calcolo di Kepler che Kepler è stato mai in grado di scoprire la verità.
Kepler trovato Mars si muoveva in un orbita ovale simile e che a volte era più vicino al sole rispetto ad altri. Quando vicino al sole, si è mosso più velocemente di quando era più lontano.
Nel 1602, Kepler dedusse che cosa è venuto per essere chiamato sua seconda legge: una linea disegnata dal pianeta al sole spazza aree uguali in tempi uguali.

Prima legge di Keplero – la legge delle orbite

Kepler ha cercato di capire la matematica forma dell'orbita di Marte. Dopo circa 40 manca, nel 1605, ha capito bene. Marte segue un percorso ellittico intorno al sole.
E ora ha formulato quella che sarebbe diventata la prima legge di Keplero: pianeti orbitano intorno al sole in ellissi, con il sole in uno dei fuochi.

È possibile disegnare un'ellisse utilizzando la matita, carta, stringa e simboli. Avvicina i perni sono insieme, più il tuo ellisse sarà a circolare. Se i punti A e B coincidono, si disegnerà un cerchio. A e B sono fuochi dell'ellisse.

Terza legge di Keplero – la legge dei periodi

Kepler ha dato mai la sua idea che i poligoni regolari determinano le orbite dei pianeti. Di conseguenza la fortuna di questo pensiero sbagliato, ha continuato calcolo e teorizzazione.
Nel 1618 la sua continua ricerca ha portato alla sua terza legge del moto planetario:
Il quadrato del periodo di ogni pianeta è proporzionale al cubo del semiasse maggiore della sua orbita.
Rideterminato crudamente, questa legge significa che se il tempo che ci vuole un pianeta completa un'orbita attorno al sole, abbiamo quadrato troveremo che è proporzionale alla distanza del pianeta dal sole a cubetti.
Anche più crudamente: tanto più un pianeta è dal sole, il più lento si muove lungo il suo percorso orbitale.

Riassumendo Kepler di leggi e loro significato

In un periodo di 17 anni, quando aveva una età di 30 e 47, Kepler ha preso sistema di solare eliocentrico matematicamente imperfetto di Copernico per la collottola del collo e metterlo su basi matematiche solide.
Durante la sua vita, l'importanza enorme del suo lavoro ha vinto il riconoscimento di poca o nessuna.
Più tardi, tuttavia, il suo lavoro fornito la piattaforma per Isaac Newton a scoprire la legge di gravitazione universale. Quando Newton (forse con il doppio significato) ha detto che se avesse visto ulteriormente, era in piedi sulle spalle dei giganti, può esserci alcun dubbio che Johannes Kepler era uno dei giganti.

Più dei successi di Keplero

Le maree

Sebbene egli ammirava moltissimo lavoro di Galileo, Keplero in disaccordo con lui circa la causa delle maree sulla terra. Galileo ritiene che sono stati causati dalla filatura della terra. Kepler, identificato correttamente, che sono state causate dalla luna.
Kepler ha scritto, su una 'forza magnetica' che oggi chiameremmo la forza di gravità.

Ottica

Kepler ha fatto importanti scoperte in ottica.

Intensità luminosa

Nel 1604, Keplero scoprì la legge dell'inverso del quadrato dell'intensità della luce.

Se si raddoppia la distanza dal sole, la quantità di luce che raggiunge si è abbassata di un fattore di quattro. Se ti triplicare la distanza dal sole, la quantità di luce che si ottiene viene ridotta di un fattore di nove.

La conseguenza di questa legge è, ad esempio, che mentre Giove è circa cinque volte più lontano della terra dal sole, ogni metro quadrato di Giove riceve solo uno-venticinquesimo dell'energia del sole rispetto ad un metro quadrato della terra.
Quando Newton, guidato dalla terza legge di Keplero, scoprì la legge di gravitazione universale, ha trovato che la gravità segue anche una legge dell'inverso del quadrato. Così, se ti triplicare la distanza dal sole, la forza di gravità che si sente è diviso per nove.

Tutto è sottosopra

E ' stato Kepler che ha scoperto che le lenti nei nostri occhi Inverti immagini. Ciò significa immagini sulle nostre retine sono sottosopra. Kepler ha correttamente concluso che l'immagine invertita è stato corretto dal nostro cervello.

Progettazione di un telescopio migliore

Nel 1610 Kepler era entusiasta di notizie dall'Italia, dove Galileo scoprì quattro satelliti di Giove.
Nel 1611 Kepler rivolse la sua attenzione al design di telescopio di Galileo, migliorarlo utilizzando due lenti convesse. Questo ha permesso di ingrandimenti superiori. Keplero è ora il disegno standard per telescopi rifrattori.

'Ultimo teorema' Keplero

Ultimo teorema di Fermat, a volte chiamato congettura di Fermat, ha preso più di 300 anni per dimostrare.
Kepler ha lasciato il mondo un puzzle che resistenza a tutti i tentativi di dimostrazione formale per 400 anni: la Congettura di Keplero.
Congettura di Keplero esamina come potete imballare un mucchio di sfere uguali dimensioni nello spazio più piccolo possibile; dice che ci sono due modi più efficienti: impacchettamento cubico e impacchettamento esagonale.
Keplero aveva ragione. Una dimostrazione formale della sua congettura fu pubblicata nel 2015 da Thomas Hales e colleghe.

È Impossibile di impacchettare sfere in modo più efficiente rispetto al regime indicato nell'immagine: cubico chiudere imballaggio e impacchettamento esagonale. Immagine originale di Cdang, poi modificato.

Si scopre che idee di Keplero sull'imballaggio sono utili nella chimica moderna, dove gli atomi in metalli sono disposti in stretti accordi imballati: ad esempio gli atomi di rame sono cubi pranzo nelle vicinanze, mentre gli atomi di magnesio sono esagonali pranzo nelle vicinanze.

Logaritmi

Nel 1616 Kepler è venuta a conoscenza dell'invenzione di John Napier dei logaritmi.
Utilizzando logaritmi, qualsiasi moltiplicazione può essere trasformato in un'aggiunta; ogni divisione può essere trasformato in un'operazione di sottrazione.
Ad esempio, l'aggiunta di 3.5627685 a 3.7736402 a mano è molto più facile che moltiplicando 5938 3654 volte. E nel giorno di Kepler, tutto doveva essere calcolato a mano!
Logaritmi di Napier permise ai matematici di semplificare notevolmente i calcoli. Kepler è stato felicissimo quando ha saputo di loro. E nessuna meraviglia: ha svolto un enorme numero di calcoli nel suo lavoro, e logaritmi tutto velocizzato enormemente.
Ma Kepler andato un passo avanti.
I matematici non era in grado di capire come funzionavano logaritmi. Hanno appena visto che sembravano dare le giuste risposte.
Kepler ha visto che se logaritmi effettivamente non avevano alcuna solida base matematica, i suoi calcoli potrebbero essere screditati un giorno.
Ha superato questo ostacolo nel modo qualsiasi genio avrebbe – egli stesso si è rivelato come logaritmi trasformano moltiplicazioni e divisioni in addizioni e sottrazioni.
Prova di Keplero permise ai matematici di tutti di utilizzare logaritmi con nessuna perplessità.

La fine

In tempo di Kepler, Europa centrale era sconvolta con tensioni tra cattolicesimo e protestantesimo – conseguente guerra dei trent'anni.
Simbolico di paranoia di questi tempi, la natura di Keplero amorevole, madre erborista fu arrestata in Württemberg nel 1620, accusato di stregoneria. E ' stata tenuta in prigione per più di un anno, e le torture che ha affrontato se lei non confessare alla stregoneria sono stati descritti a lei in dettaglio. Keplero stesso ha viaggiato al Württemberg e difeso con successo la sua madre, finalmente vincente il suo rilascio.
Kepler spostato molto durante gli ultimi anni della sua vita. Suo lavoro come un matematico scomparso e, nel tentativo di far quadrare il bilancio, ha finito per oroscopi di colata per un comandante militare – generale Wallenstein.
Johannes Kepler è morto dopo essere caduto ammalato all'età di 58, il 15 novembre 1630 nella città tedesca di Ratisbona. È stato sopravvissuto da un figlio e una figlia dal suo primo matrimonio, a Barbara Müller, che morì piuttosto giovane. Inoltre è stato sopravvissuto dalla sua seconda moglie, Susanna Reuttinger e due figli e una figlia da quel matrimonio.
Oggi la tomba di Keplero è perso. Fu sepolto nel cimitero fu distrutta durante le battaglie religiose pochi anni dopo fu sepolto.

Tradotto dal sito Web: Famous Scientists per scopi didattici.