Тэд яагаад эзэн хааны математикч, гайхалтай астрофизикчийг гадаа шатаахыг хүссэн юм бол: Иоханнес Кеплерийн нууц

2024 Зохиолч: Richard Flannagan | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 00:13

Германы байгалийн эрдэмтэн, математикч, одон орон судлаач, зурхайч, оптик, протестант теологич түүний нэрэмжит "Кеплерийн хууль" гэж нэрлэсэн гаригуудын хөдөлгөөний хуулиудыг нээжээ. Иоханнес Кеплер өөрийн хамтран зүтгэгч Галилео Галилейн нэгэн адил Коперникусын үүсгэн байгуулсан дэлхийн ертөнцийг үзэх үзлийг хөгжүүлсэн. Түүний шинэлэг санаа нь тэдний үеэс хамаагүй түрүүлж байв. Шинжлэх ухааны онолууд нь зөвхөн Католик Сүмийн төдийгүй дэвшилтэт протестант орчинд хүчтэй эсэргүүцэлтэй тулгарсан юм. Ганцаардмал, ойлголт, дэмжлэггүй Кеплер уйгагүй ажиллаж, нээлтдээ итгэсэн …

Суут ухаантны хүүхэд нас

Йоханнес Кеплер 1571 оны 12 -р сарын 27 -нд Вюртемберг дэх Вайл (одоогийн Вейл дер Штадт) хотод төрсөн. Тэр дутуу төрсөн, маш сул дорой, өвчтэй хүүхэд байсан. Иоганн долоон сартайдаа салхин цэцэг өвчнөөр шаналж байжээ. Өвчин нь хүндрэл учруулж, Кеплерийн хараа муудаж байв.

Хүүгийн эцэг эх Хайнрих, Катарина Кеплер нар ядуу амьдарч байжээ. Түүний аав аялагч худалдаачин байсан бөгөөд Иоганн дөнгөж таван настай байхад гэр бүлээ орхисон юм. Ирээдүйн эрдэмтний ээж нь буудлын эзний охин байсан бөгөөд гэр бүлийн бизнесээ өвлөж аваад амжилттай явуулж эхлэв. Нэмж дурдахад тэрээр өвс ногоо, сарны гэрэл гэгээ зөгнөл, ургамлын анагаах ухааны талаар сайн мэддэг байжээ.

Санхүүгийн байдал маш тогтворгүй байсан бөгөөд хүү зөвхөн сайн боловсрол эзэмшихийг мөрөөддөг байв. Гагцхүү түүний овсгоотой оюун ухаан, тэсвэр тэвчээр нь боломжгүй зүйл гэж үгүй гэдгийг дахин баталлаа. Иоханн Леонберг дахь латин сургуульд сурч байжээ. Тэнд тэрээр сайн сурч, протестант теологийн чиглэлээр суралцах тэтгэлэг авсан. 1589 онд хийдэд сурч төгсөөд Кеплер Тюбингений их сургуульд элсэн оржээ.

Эрдэмтэн болох

Залуу Иоганн ээжийнхээ ачаар одон орны шинжлэх ухаанд дурлажээ. Тэр бол 1577 онд сониуч хүүдээ сүүлт од үзүүлсэн юм. Энэхүү харц нь зургаан настай хүүд мартагдашгүй сэтгэгдэл төрүүлжээ. Гурван жилийн дараа ээж хүү хоёр одон орон судлалын өөр нэг үзэгдэл болох сар хиртэлтийг ажиглав. Иоханн одон орон судлах хүсэл тэмүүллээ насан туршдаа тээж ирсэн. Дараа нь эрдэмтэн хэлэхдээ хэрэв хүйсийн ялгаварлал, ядуурал байхгүй бол ээж нь боловсрол эзэмшиж, эрдэмтэн болох боломжтой гэжээ. Кеплер бол ээжийнхээ зохистой хүү байв.

Иоганн их сургуульд урлагийн факультетэд сурч байжээ. Дараа нь тэд математик, одон орон судлав. Хожим нь Кеплер теологийн гүнзгий судлалд оров. Иоганн эхлээд Николай Коперникийн бүтээлүүдтэй танилцсан. Кеплер онолоо тууштай дэмжигч болжээ. Хэрэв эхэндээ Кеплер протестант тахилч болохыг хүсч байсан бол одоо бүх зүйл өөрчлөгдсөн байна.

Иоханн ердөө л гайхалтай математикийн чадварыг харуулсан. Тэр залууг Грацын их сургуульд багшлахыг хүссэн байна. Тэр тэндхийн хамгийн залуу профессор болов. Кеплер зургаан жил математик, одон орон, теологийн багшаар ажилласан. Энэ хугацаанд тэрээр "Орчлон ертөнцийн нууц" хэмээх анхны бүтээлээ бичиж чадсан юм. Энэ нь 1596 онд хэвлэгдсэн. Уг номонд Кеплер бүх нийтийн эв нэгдлийн тухай ярьж, орчлон ертөнцийн нууцыг тайлахыг оролджээ. Эрдэмтэн тухайн үед мэдэгдэж байсан таван гаригийн тойрог замыг харьцуулж үзжээ. Дараа нь тэр тэднийг тойрсон гэж төсөөлөв. Хожим нь бусад ажил, нээлт хийсний дараа Кеплер гаригуудын тойрог зам нь эллипс хэлбэртэй болохыг нотолсон тул энэхүү шинжлэх ухааны ажил ач холбогдлоо хэсэгчлэн алджээ. Гэхдээ Иоханн ертөнцийн туйлын математикийн зохицолд итгэх итгэл нь үүрд үлджээ.

Йоханнес Кеплерийн сургаал нь шинжлэх ухаан, теологийн гэсэн хоёр постулат дээр суурилсан байв. Тэрээр шинжлэх ухааныг үргэлж Ариун Судрын призмээр хардаг байв. Хамтран ажиллагсадтайгаа маргалдахдаа тэрээр зөвхөн Коперникийн ишлэл төдийгүй Библийн ишлэлүүдийг иш татан гелиоцентризмын онолын үнэнийг баталдаг байв.

Өнөөдөр Кеплерийн бүх нээлт, хууль тогтоомжийг орчин үеийн шинжлэх ухааны шинжлэх ухааны судалгаа баталж байна. Энэ бол өндөр нарийвчлалтай техник байгаа үед юм. Иоханнес Кеплерийн суут ухаан, түүний уран сэтгэмж, тэсвэр тэвчээрийг энэ бүхнийг гартаа авалгүйгээр бүгдийг ийм нарийвчлалтайгаар илэрхийлэх чадвартай байсан бол түүнийг эцэс төгсгөлгүй биширдэг.

Кеплер өөрөө зурхайг хуурамч шинжлэх ухаан гэж үздэг байсан ч түүнийг маш авъяаслаг зурхайч гэж үздэг байв. Иоханн хэлэхдээ, хүмүүс тэнгэрийн биетүүд дэлхий дээрх оршин тогтнолдоо ямар нэгэн байдлаар нөлөөлдөг гэж бодоод хүмүүс маш их андуурдаг гэжээ. Тэрээр зурхайг ээжийгээ тэжээдэг жинхэнэ шинжлэх ухааны тэнэг охин гэж нэрлэжээ. Кеплерийн 1594 онд хийсэн зурхайн таамаглал нь түүний хувьд сайн нэр хүндийг бий болгосон, учир нь өвөл маш хүйтэн, Туркийн довтолгооны тухай таамаглал яг биелсэн юм.

Хувийн амьдрал

Йоханнес Кеплер 1597 онд Барбара Мюллертэй анхны гэрлэлтээ батлуулжээ. Тэр 25 настай байсан бөгөөд хүүхэдтэй бэлэвсэн эмэгтэй байв. Тэд бараг 15 жил хамт амьдарч, таван хүүхэд төрүүлжээ. Хоёр нь нялх байхдаа нас баржээ. 1611 онд Барбара хүнд өвчтэй болжээ. Иоханы хувьд эдгээр нь маш хүнд жилүүд байсан. Бараг яг тэр үед салхин цэцэг өвчнөөр нас барсан зургаан настай хүүгээ, эхнэрээ алддаг. Жил хагасын дараа Йоханн Сусанна гэдэг эмэгтэйтэй дахин гэрлэв. Энэ гэрлэлтийн үеэр тэр илүү аз жаргалтай байсан. Эхнэр нь хүүхдүүдийнхээ сайн ээж, маш эелдэг, халамжтай хүн болж хувирав.

Хүлээн зөвшөөрөлт ба цөллөг

Иоханн "Орчлонгийн нууцууд" хэмээх анхны шинжлэх ухааны бүтээлээ Галилей болон одон орон судлаач Тихо Брахе руу илгээжээ. Галилео Кеплерийн гелиоцентрик хандлагыг өндөр үнэлсэн боловч түүний нууцлаг тоон зүйг шүүмжилжээ. Эдгээр зохиомол хуурамч зүйлийг харгалзан Тихо үүнийг дэмжсэнгүй. Тэрээр суут эрдэмтний сэтгэлгээний өвөрмөц байдлыг бүрэн үнэлсэн. Тэд захидал бичиж эхлэв. Алдарт одон орон судлаачийн мэдэлд байсан нарийн мэдээлэл, тоног төхөөрөмж байхгүй тул Кеплер Брэхэтэй маргаж чадахгүй байв.

Энэ үед эрдэмтэн гэр бүлийнхээ хамт амьдардаг хотод хурцадмал байдал үүсч эхэлдэг. Сөрөг шинэчлэлийн үеэр тэд Кеплерийг католик шашинд орохыг хүчлэхийг оролдсон. Эрдэмтэн татгалзсан тул зугтахаас өөр аргагүй болжээ. Дашрамд хэлэхэд би Тихог урих ёстой байв. 1600 онд Иоганн Прага руу явав. Тэнд тэрээр Эзэн хаан II Рудольфын шүүхийн одон орон судлаачийн албан тушаалыг хүлээн авав.

Эрдэмтэн эцэст нь өөрийгөө шинжлэх ухаанд бүрэн зориулж чадсан юм. Тэрээр гаригуудыг ажиглаж, трактат бичдэг. Жилийн дараа Тихо Брахе гэнэт нас барав. Кеплер эзэн хааны математикчийн байр суурийг эзэлдэг. Иоханн Ангараг гаригийн ажиглалт, Рудольфины гаригуудын хөдөлгөөний хүснэгтийг нэгтгэх чиглэлээр хийсэн Брахегийн судалгааг дуусгах ёстой байв. Дараа нь тэр маш даруухан орлого олжээ. Эцэс төгсгөлгүй дайнууд сан хөмрөгийг шавхаж, эрдэмтэнд жинхэнэ зоос төлсөн байна. Гэр бүлээ тэжээхийн тулд Кеплер сарны гэрэл зурхай зурж зуржээ. Энд Тихогийн шунахай өв залгамжлагчид түүний бүх хөдөлмөрийг өөрсдөөсөө шаардав. Иоханн төлөх ёстой байв. Дараагийн арван жилийг шинжлэх ухааны ашиг тусын тулд үр бүтээлтэй ажилд зарцуулсан. Эрдэмтэн Браегийн эхлүүлсэн зүйлийг дуусгаад зогсохгүй, гаригууд Нарыг тойрон эргэдэг зууван тойрог замтай болох таамаглалаараа Николай Коперникийн онолыг нэмж оруулжээ.

1609 онд тэрээр эллипс хэлбэрийн онолынхоо үр дүнд Кеплерийн гаригийн хөдөлгөөний нэг ба хоёрдугаар хуулийг хэвлүүлжээ. Ангараг гаригийн тойрог зам дээрх өгөгдлийг судалсны дараа эрдэмтэн 1618 оны 5 -р сарын 15 -нд түүний нэрэмжит хуулийн гуравны нэгийг нээжээ. Тэрээр үүнийг "Harmonices Mundi libri V" (Дэлхийн эв найрамдал) бүтээлдээ тайлбарласан болно.1621 онд тэрээр нарнаас гарах хүч нь гарагийг хөдөлгөхөд хүргэдэг гэсэн диссертацитай Коперникийн сургаалыг баяжуулжээ. Түүний математик, одон орон судлалын үзэл бодол нь олон зууны турш физикийн цаашдын хөгжилд асар их нөлөө үзүүлсэн юм. Бидний үеийн шинжлэх ухааны танин мэдэхүйд томоохон эргэлт хийсэн нь түүний судалгааны үр дүнг тууштай боловсруулахыг хэлнэ.

Кеплер шинжлэх ухаан, ажиглалтын үр дүнд олж авсан мэдлэг, туршлагаа сүм ба иргэний эрх мэдэлтнүүдийн зөрчилдөөнтэй мэдэгдлээс дээгүүр үнэлжээ. Тиймээс тэр тэдэнтэй улам бүр зөрчилдөж байв. Үүнээс болж тэрээр 1611 онд Линц рүү нүүхээс өөр аргагүй болсон бөгөөд тэнд математикчаар ажиллаж эхэлсэн байна. 1615 онд тэрээр Кеплер баррель дүрмийг боловсруулсан. Энэ нь түүний математикт оруулсан хамгийн чухал хувь нэмэр болсон юм. Түүний тусламжтайгаар талбай, эзлэхүүнийг тооцоолох боломжтой байв. Ирээдүйд энэ нь Симпсоны томъёог нээхэд түлхэц болж, интеграл тооцооллыг бий болгоход чухал алхам болсон юм. 1618-1621 оны хооронд Кеплер бүх нээлтүүдээ нэгтгэн дүгнэсэн Epitome Astronomiae Copernicae (Коперник одон орон судлалын тойм) бичжээ. Энэхүү ном нь гелиоцентрик ертөнцийг үзэх үзлийн анхны сурах бичиг болжээ.

1626 онд Эсрэг шинэчлэл ба түүний фанатууд эрдэмтнийг Линцээс явахыг албадав. Тэрээр хэд хэдэн аяллын дараа 1627 онд Рудольфины хүснэгтийг хэвлүүлсэн нь гурван зуун гаруй жилийн турш одон орны тооцооллын үндэс болсон юм. Жилийн дараа Кеплер Саган (Силезия) хотод суурьшсан бөгөөд хунтайж Альбрехт Вензел Эйсебиус фон Уолленштейн (1583-1634) шүүхэд математикчаар ажиллаж байжээ. Тэрээр логарифмын тооцооллыг танилцуулснаар энэхүү шинэ төрлийн тооцооллыг Германд дэлгэрүүлэхэд хувь нэмэр оруулсан юм. Кеплер оптикийг шинжлэх ухааны судалгааны сэдэв болгож, түүний үеийн Галилео Галилейн хийсэн нээлтийг дурангаар батлахад тусалсан.

Ангараг гаригийг ажиглах явцад Йоханнес Кеплер шинэ томъёо гаргажээ. Түүний мөн чанар нь гаригийн хөдөлгөөний хурд нь түүний нарнаас зайнаас урвуу пропорциональ байх явдал байв. 1611 онд эрдэмтэн сар руу ниссэн тухай "Мөрөөдөл буюу сарны одон орны тухай нас барсны дараах эссэ" хэмээх гайхалтай ном бичжээ. Шинжээчид үүнийг шинжлэх ухааны зөгнөлт жанрын анхны уран зохиолын бүтээл гэж үзэж байна. Иоханн энэхүү романдаа бүх үйл явдлыг одон орон судлалын үүднээс дүрсэлсэн байдаг. Энэхүү бүтээл нь эрдэмтний амьдрал дахь эмгэнэлт явдал, түүний үхлийн шууд бус шалтгаануудын нэг болсон юм.

Кеплерийн нууц

1615-1621 онуудад Кеплер гурван боть хэвлэгдсэн "Коперникийн одон орон" хэмээх гайхалтай чухал шинжлэх ухааны эссэ дээр ажиллав. Гаригийн хөдөлгөөний гурван хууль, одон орон судлалын чиглэлээр Кеплерийн хийсэн бүх нээлтийг нарийвчлан тайлбарласан болно. Эдгээр номыг нэн даруй хориглов.

Тэр өдрүүдэд шинжлэх ухааны уран зөгнөл ба шулам хоёрын хоорондын холбоо нь хүмүүсийн дийлэнх олонхийн хувьд батлагдсан баримт байсан юм. Нар дэлхийг тойрон эргэлддэг гэсэн өнөөгийн эртний итгэл үнэмшлийг эрдэмтэн үгүйсгэж байна. Тэрээр астрофизикт гүн гүнзгий нэвтэрч, хиртэлтийг урьдчилан таамаглах шинжлэх ухааны аргыг боловсруулсан анхны хүн юм. Кеплерийн санаа нь тухайн үед хэт радикал байсан. Эрдэмтнийг илбэчин гэж сэжиглэж байсан нь гайхах зүйл биш юм.

14-15-р зууны үед Европыг шулам агнуурын ид шидийн ид шид эзэлжээ. Бага ч гэсэн хардлага төрүүлсэн эмэгтэйчүүдийг "чөтгөртэй хуйвалдсан" хэргээр цаазалжээ. Хатан хааны дээд албан тушаалтнууд болон лам нар эмэгтэйчүүдийг эмэгтэй хүнээс хөөж гаргах ёслол хийдэг байв. Тэнд байсан хүмүүст "чөтгөрөөс хөөгдөхөд" амнаас нь мөлхөж буй шавьжийг үзүүлэв. Олон зуун мянган эмэгтэйг шулмын хэрэгт буруутгаж, гэм буруутай гэж тогтоожээ. Тэднийг хэрцгийгээр тамлаж, дараа нь цаазалжээ.

Энэхүү давалгаан дээр Иоханны ээж, ургамлын гаралтай Катарина Кеплер бэрхшээлээс зугтаагүй. Тэрээр Германы Леонберг хотын хамгийн өндөр настай оршин суугчдын нэг бөгөөд дэггүй зангаараа алдартай байжээ. Хүн бүр өөрийн бэлтгэсэн ургамлын гаралтай хольцын тусламжтайгаар эдгээх, зовлонгоос ангижруулах авьяас чадварын талаар мэддэг байсан. Катаринагийн найз нөхөд, үйлчлүүлэгчдийн нэг нь түүнийг илбэчин гэж буруутгаж инквизицэд мэдэгдсэн байна.

Үнэндээ washo маш энгийн байсан. Урсула Рейнхольд гэдэг энэ эмэгтэй тосгоны үсчний эгч байжээ. Тэрээр нөхрөө хуурч, улмаар жирэмсэн болжээ. Тэрээр найз Катаринад үр хөндүүлэхэд нь туслахыг хүсчээ. Тэр татгалзсан. Урсула маш их уурлав. Тэр өөрөө үр хөндүүлсэн боловч амжилтанд хүрээгүй. Үүний үр дүнд тэр өвчтэй болж, үр дагаврыг нь нуухыг хүсч, хуучин найз бүсгүйгээ шившлэг хийсэн гэж буруутгажээ.

Жижиг хотуудад ихэвчлэн тохиолддог шиг эмэгтэй хүнийг гутаан доромжлохыг хүссэн хүмүүс тэр даруй гарч ирэв. Нэг охин Катаринад цохиулсны дараа гар нь мэдээ алдсан гэж мэдэгджээ. Сургуулийн багш түүнийг шулмын хохирогч болсон гэж хэлээд түүнийг өөрийг нь гэмтээж, хөлийг нь гэмтээсэн гэж мэдэгджээ. Катаринаг хаалттай хаалгаар явж байхыг "харсан" бусад хүмүүс байсан. Түүнийг нялхсын үхэл, малын тахлын шалтгаан болсон гэж олон хүн хэлдэг.

Түүний хүүд Иоханны хийсэн ажлын жин улам их сэжиг төрүүлэв. Тэр дундаа сар руу хийсэн аяллын тухай түүний ном. Энэ одон орон судлаач залуу энэ гараг руу явж буй тухай өгүүлдэг. Үүнд түүнд сүнсийг дуудаж чаддаг эдгээгч, ургамлын эмч ээж нь тусалдаг. Энэ номыг намтар түүх гэж үзсэн бөгөөд буруутгагдахад сайн дэмжлэг болсон юм. Иоханы ээжийг баривчилжээ.

Хөөрхий эмэгтэйг бүх утгагүй гэм буруугаа хүлээхийн тулд хэрцгийгээр тамласан. Хүү нь аврах ажилд ирэв. Йоханнес Кеплер хайртай ээжийгээ хамгаалахад бүхнээ зориулжээ. Тэрбээр Урсула үнэхээр үр хөндүүлсэн гэдгээ нотолсон. Охин хэтэрхий хүнд тоосго зөөж байснаас гар нь чилжээ. Багш бүдэрч, үе мөчөө гэмтээсэн тул доголж байв.

Шүүх хурал бүтэн жилийн турш үргэлжилсэн. Эцэст нь хүүгийнхээ баатарлаг хүчин чармайлтын ачаар Катарина бүх хэргийг цагаатгажээ. Түүнийг суллав. Шоронд хоригдож, эрүүдэн шүүсэн нь түүний эрүүл мэндэд ноцтой хохирол учруулжээ. Жил хүрэхгүй хугацааны дараа эмэгтэй нас баржээ. Кеплер үлдсэн амьдралаа "Мөрөөдөл" номондоо тайлбар хийж өнгөрөөсөн. Тэр мухар сүсгийг тайлбарлахад хүргэж болох бүх зүйлийг нухацтай тайлбарлаж өгөхийг фанатик байдлаар хичээдэг байв. Иоханн олон нэмэлт зүйл бичиж, өөрийн бүх бэлгэдэл, зүйрлэлийг ашиглах шинжлэх ухааны хатуу шалтгааныг тайлбарлав. Гэсэн хэдий ч одоо ч гэсэн та Кеплерийг булш руу дайны түгшүүртэй нууцыг нь авч явсан гэж бодоод ид шидтэн гэж үздэг хүмүүсийг олж болно.

Өв

Эрдэмтний бүтээлүүд өнөөг хүртэл үнэ цэнэтэй юм. Жишээлбэл, тэгш хэм, талстографи, кодчиллын онолын чиглэлээр. Кеплер "арифметик дундаж" гэсэн нэр томъёог анх ашиглаж байжээ. Түүнчлэн логарифмын анхны хүснэгтийг бий болгосон нь түүний гавьяа юм. Кеплер геометрийн хөгжилд асар их хувь нэмэр оруулсан. Түүний ачаар конус хэлбэрийн хэсэг ба хязгааргүй алслагдсан цэгийн фокусын тухай ойлголт гарч ирэв. "Инерци" гэсэн нэр томъёог Йоханнес Кеплер нэвтрүүлсэн бөгөөд түүний хамтрагч Галилеогийн нэгэн адил механикийн анхны хуулийг нээжээ. Агуу эрдэмтний дараагийн ололт нь бараг таталцлын хууль болж хувирав. Тэр үүнийг тайлбарлаж чадсан боловч математикийн үүднээс нотолж чадаагүй юм. Йоханнес Кеплер бол уналт ба урсгал нь далай тэнгисийн дээд давхаргад сарны нөлөө юм гэж анх санал болгосон хүн юм. Ньютон ердөө 100 жилийн дараа үүнтэй төстэй таамаглал дэвшүүлжээ.

Гэрлийн хугарлын тухай ойлголтыг "оптик тэнхлэг", "менискус", линз, системийн ерөнхий онолыг танилцуулсан хүн бол Кеплер байв. Тэрээр алсын харааны механизмын зарчмыг бүхэлд нь тодорхойлж, линзний үүргийг тодорхойлж, миопи, гиперопи үүсэх шалтгааныг тодорхойлжээ. Түүний судалгааны ачаар телескопыг зохион бүтээжээ.

Эрдэмтний үхэл

1630 онд Кеплер цалингийнхаа төлөө эзэн хаан руу Регенсбургт очихоор шийджээ. Замдаа Иоханн ханиад хүрч, нас барав. Суут ухаантны хамгийн том эрдэмтний хүүхдүүддээ үлдээсэн бүх зүйл: хуучирсан хувцас, өчүүхэн мөнгө, гар бичмэл. Хожим нь тэд бүгд 22 боть хэвлэгджээ. Эрдэмтэн нас барсныхаа дараа ч азтай байсангүй. Гучин жилийн дайны үеэр түүнийг оршуулсан оршуулгын газрыг бүрэн устгасан. Түүний булш амьд үлдсэнгүй. Зөвхөн өөрөө бичсэн эпитаф үлджээ: "Би тэнгэрийг хэмжиж, одоо сүүдрийг хэмжиж байна. Миний оюун ухаан тэнгэрт, бие минь газарт амарч байна."

Үеийнхэн нь ойлгодоггүй, үнэлдэггүй, бүр хавчдаг байсан олон суутнуудыг түүх мэддэг. Манай нийтлэлийг уншина уу суут ухаантны гунигтай уналт: Никола Теслагийн хувьд юу буруу болсон бэ?