Johannes Kepler -Johannes Kepler

Johannes Kepler
Portræt af Kepler af en ukendt kunstner i 1620.
Født	( 1571-12-27 )27 december 1571 Gratis kejserby Weil der Stadt , Det Hellige Romerske Rige
Døde	15. november 1630 (1630-11-15)(58 år) Gratis kejserby Regensburg , Det Hellige Romerske Rige
Uddannelse	Tübinger Stift , University of Tübingen (MA, 1591)
Kendt for	Keplers love for planetarisk bevægelse Keplers formodning om Rudolfin-tabeller
Videnskabelig karriere
Felter	Astronomi , astrologi , matematik , naturfilosofi
Doktorgradsrådgiver	Michael Maestlin
Påvirkninger	Nicolaus Copernicus Tycho Brahe Pythagoras
Påvirket	Sir Isaac Newton Benoit Mandelbrot Thomas Browne
Underskrift

Del af en serie om
Klassisk mekanik
${\displaystyle {\textbf {F}}={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}(m{\textbf {v}})}$ Anden bevægelseslov
Historie Tidslinje Lærebøger
Grene
Grundlæggende
Formuleringer
Kerneemner
Rotation
Videnskabsmænd
Fysik portal  Kategori
v t e

Del af en serie om
Fysisk kosmologi
Big Bang  · Universet Universets alder Universets kronologi
Tidligt univers Inflation  · Nukleosyntese Baggrunde Gravitationsbølge (GWB) Mikrobølgeovn (CMB)  · Neutrino (CNB)
Udvidelse  · Fremtid Hubbles lov  · Rødforskydning Metrisk udvidelse af rummet FLRW metrisk  · Friedmann-ligninger Inhomogen kosmologi Fremtiden for et ekspanderende univers Universets ultimative skæbne
Komponenter  · Struktur Komponenter Lambda-CDM model Mørk energi  · Mørk væske  · Mørkt stof Struktur Universets form Galaxy filament  · Galakse dannelse Stor kvasargruppe Storstilet struktur Reionisering  · Strukturdannelse
Eksperimenter Black Hole Initiative (BHI) BOOMERANG Cosmic Background Explorer (COBE) Mørk energiundersøgelse Illustris projekt Planck rumobservatorium Sloan Digital Sky Survey (SDSS) 2dF Galaxy Redshift Survey ("2dF") Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)
Videnskabsmænd Aaronson Alfvén Alpher Bharadwaj Copernicus de Sitter Dicke Ehlers Einstein Ellis Friedmann Galileo Gamow Guth Hawking Hubble Kepler Lemaître Mather Newton Penrose Penzias Gnide i Schmidt Smoot Suntzeff Sunyaev Tolman Wilson Zeldovich Liste over kosmologer
Faghistorie Opdagelse af kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling Historien om Big Bang-teorien Religiøse fortolkninger af Big Bang-teorien Tidslinje for kosmologiske teorier
Kategori  Astronomi portal
v t e

Johannes Kepler ( / ˈ k ɛ p l ər / ; tysk : [joˈhanəs ˈkɛplɐ , -nɛs -] ( lyt ) ; 27. december 1571 – 15. november 1630) var en tysk astronom , matematiker , astrolog , musiker og musiker astrolog . Han er en nøglefigur i 1600-tallets videnskabelige revolution , bedst kendt for sine love om planetbevægelser og sine bøger Astronomia nova , Harmonice Mundi og Epitome Astronomiae Copernicanae . Disse værker gav også et af grundlaget for Newtons teori om universel gravitation .

Kepler var matematiklærer på en seminarskole i Graz , hvor han blev associeret med prins Hans Ulrich von Eggenberg . Senere blev han assistent for astronomen Tycho Brahe i Prag og til sidst den kejserlige matematiker for kejser Rudolf II og hans to efterfølgere Matthias og Ferdinand II . Han underviste også i matematik i Linz og var rådgiver for general Wallenstein . Derudover lavede han grundlæggende arbejde inden for optik , opfandt en forbedret version af det brydende (eller Kepler) teleskop og blev nævnt i de teleskopiske opdagelser af sin samtidige Galileo Galilei . Han var et tilsvarende medlem af Accademia dei Lincei i Rom.

Kepler levede i en æra, hvor der ikke var nogen klar skelnen mellem astronomi og astrologi , men der var en stærk opdeling mellem astronomi (en gren af ​​matematikken inden for den liberale kunst ) og fysik (en gren af ​​naturfilosofien ). Kepler inkorporerede også religiøse argumenter og ræsonnementer i sit arbejde, motiveret af den religiøse overbevisning og tro på, at Gud havde skabt verden i henhold til en forståelig plan, der er tilgængelig gennem fornuftens naturlige lys . Kepler beskrev sin nye astronomi som "himmelfysik", som "en udflugt til Aristoteles ' metafysik " og som "et supplement til Aristoteles's On the Heavens ", der transformerer den gamle tradition for fysisk kosmologi ved at behandle astronomi som en del af en universel matematisk fysik.

Tidligt liv

Barndom (1571-1590)

Kepler blev født den 27. december 1571 i den frie kejserby Weil der Stadt (nu en del af Stuttgart - regionen i den tyske delstat Baden-Württemberg , 30 km vest for Stuttgarts centrum). Hans bedstefar, Sebald Kepler, havde været overborgmester i byen. Da Johannes blev født, havde han to brødre og en søster, og Kepler-familiens formue var i tilbagegang. Hans far, Heinrich Kepler, tjente et usikkert levebrød som lejesoldat , og han forlod familien, da Johannes var fem år gammel. Han mentes at være død i 80-årskrigen i Holland. Hans mor, Katharina Guldenmann , en kroejers datter, var healer og urtelæge . Født for tidligt hævdede Johannes at have været svag og syg som barn. Ikke desto mindre imponerede han ofte rejsende på sin bedstefars kro med sit fænomenale matematiske fakultet.

Han blev introduceret til astronomi i en tidlig alder og udviklede en stærk passion for det, der ville strække sig over hele hans liv. I en alder af seks år observerede han den store komet fra 1577 og skrev, at han "blev taget af [sin] mor til et højt sted for at se på den." I 1580, i en alder af ni, observerede han en anden astronomisk begivenhed, en måneformørkelse , og registrerede, at han huskede at blive "kaldt udendørs" for at se den, og at månen "synede ret rød ud". Imidlertid efterlod barndomskopper ham med svagt syn og forkrøblede hænder, hvilket begrænsede hans evner i de observationsaspekter af astronomi.

I 1589, efter at have gået gennem grammatikskolen, latinskolen og seminariet i Maulbronn , gik Kepler på Tübinger Stift ved universitetet i Tübingen . Der studerede han filosofi under Vitus Müller og teologi under Jacob Heerbrand (en elev af Philipp Melanchthon i Wittenberg), som også underviste Michael Maestlin, mens han var student, indtil han blev kansler i Tübingen i 1590. Han viste sig at være en suveræn matematiker og fik et ry som en dygtig astrolog, der støbte horoskoper for medstuderende. Under instruktion af Michael Maestlin, Tübingens professor i matematik fra 1583 til 1631, lærte han både det ptolemæiske system og det kopernikanske system for planetbevægelse. Han blev kopernikaner på det tidspunkt. I en studenterdisputats forsvarede han heliocentrisme fra både et teoretisk og teologisk perspektiv, idet han fastholdt, at Solen var den vigtigste kilde til drivkraft i universet. På trods af sit ønske om at blive minister, blev Kepler nær slutningen af ​​sine studier anbefalet til en stilling som lærer i matematik og astronomi ved den protestantiske skole i Graz. Han accepterede stillingen i april 1594, i en alder af 22.

Graz (1594-1600)

Før han afsluttede sine studier i Tübingen, accepterede Kepler et tilbud om at undervise i matematik som erstatning for Georg Stadius på den protestantiske skole i Graz (nu i Steiermark, Østrig). I denne periode (1594-1600) udstedte han mange officielle kalendere og prognoser, der forbedrede hans ry som astrolog. Selvom Kepler havde blandede følelser om astrologi og foragtede mange sædvanlige astrologers praksis, troede han dybt på en forbindelse mellem kosmos og individet. Han offentliggjorde til sidst nogle af de ideer, han havde underholdt, mens han var studerende i Mysterium Cosmographicum (1596), udgivet lidt over et år efter sin ankomst til Graz.

I december 1595 blev Kepler præsenteret for Barbara Müller, en 23-årig enke (to gange ældre) med en ung datter, Regina Lorenz, og han begyndte at bejle til hende. Müller, en arving til sine afdøde ægtemænds godser, var også datter af en succesfuld mølleejer. Hendes far Jobst modsatte sig oprindeligt et ægteskab. Selvom Kepler havde arvet sin bedstefars adel, gjorde Keplers fattigdom ham til en uacceptabel match. Jobst gav efter, efter at Kepler havde afsluttet arbejdet med Mysterium , men forlovelsen faldt næsten fra hinanden, mens Kepler var væk og passede på detaljerne i offentliggørelsen. Men protestantiske embedsmænd - som havde hjulpet med at sætte kampen op - pressede Müllers til at overholde deres aftale. Barbara og Johannes blev gift den 27. april 1597.

I de første år af deres ægteskab havde Keplerne to børn (Heinrich og Susanna), som begge døde som spæde. I 1602 fik de en datter (Susanna); i 1604, en søn (Friedrich); og i 1607 en anden søn (Ludwig).

Anden forskning

Efter udgivelsen af ​​Mysterium og med Graz skoleinspektørers velsignelse begyndte Kepler et ambitiøst program for at udvide og uddybe sit arbejde. Han planlagde fire yderligere bøger: en om de stationære aspekter af universet (Solen og fiksstjernerne); en på planeterne og deres bevægelser; en om planeters fysiske natur og dannelsen af ​​geografiske træk (specielt fokuseret på Jorden); og en om virkningerne af himlen på Jorden, for at inkludere atmosfærisk optik, meteorologi og astrologi.

Han søgte også udtalelser fra mange af de astronomer, som han havde sendt Mysterium til, blandt dem Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär) - Rudolf II 's kejserlige matematiker og en bitter rival til Tycho Brahe . Ursus svarede ikke direkte, men genudgav Keplers smigrende brev for at forfølge hans prioritetsstrid om (det, der nu kaldes) Tycho-systemet med Tycho. På trods af dette sorte mærke begyndte Tycho også at korrespondere med Kepler, begyndende med en hård, men legitim kritik af Keplers system; blandt en lang række indvendinger tog Tycho problemer med brugen af ​​unøjagtige numeriske data hentet fra Copernicus. Gennem deres breve diskuterede Tycho og Kepler en bred vifte af astronomiske problemer, idet de dvælede ved månefænomener og kopernikansk teori (især dens teologiske levedygtighed). Men uden de væsentligt mere nøjagtige data fra Tychos observatorium havde Kepler ingen mulighed for at løse mange af disse problemer.

I stedet rettede han sin opmærksomhed mod kronologi og "harmoni", de numerologiske forhold mellem musik, matematik og den fysiske verden og deres astrologiske konsekvenser. Ved at antage, at Jorden besidder en sjæl (en egenskab, han senere ville påberåbe sig for at forklare, hvordan solen forårsager planeternes bevægelse), etablerede han et spekulativt system, der forbinder astrologiske aspekter og astronomiske afstande til vejr og andre jordiske fænomener. I 1599 følte han imidlertid igen, at sit arbejde var begrænset af unøjagtigheden af ​​tilgængelige data - ligesom voksende religiøse spændinger også truede hans fortsatte beskæftigelse i Graz. I december samme år inviterede Tycho Kepler til at besøge ham i Prag ; den 1. januar 1600 (før han overhovedet modtog invitationen), drog Kepler afsted i håbet om, at Tychos protektion kunne løse hans filosofiske problemer såvel som hans sociale og økonomiske.

Videnskabelig karriere

Prag (1600-1612)

Den 4. februar 1600 mødte Kepler Tycho Brahe og hans assistenter Franz Tengnagel og Longomontanus ved Benátky nad Jizerou (35 km fra Prag), stedet hvor Tychos nye observatorium blev bygget. I løbet af de næste to måneder opholdt han sig som gæst og analyserede nogle af Tychos observationer af Mars; Tycho vogtede sine data nøje, men var imponeret over Keplers teoretiske ideer og gav ham snart mere adgang. Kepler planlagde at teste sin teori fra Mysterium Cosmographicum baseret på Mars-dataene, men han vurderede, at arbejdet ville tage op til to år (da han ikke fik lov til blot at kopiere dataene til eget brug). Med hjælp fra Johannes Jessenius forsøgte Kepler at forhandle en mere formel ansættelsesordning med Tycho, men forhandlingerne brød sammen i et vredt skænderi, og Kepler rejste til Prag den 6. april. Kepler og Tycho forsonede sig hurtigt og nåede til sidst en aftale om løn og levevilkår, og i juni vendte Kepler hjem til Graz for at hente sin familie.

Politiske og religiøse vanskeligheder i Graz knuste hans håb om straks at vende tilbage til Brahe; i håb om at fortsætte sine astronomiske studier, søgte Kepler en udnævnelse som matematiker til ærkehertug Ferdinand . Til det formål komponerede Kepler et essay – dedikeret til Ferdinand – hvori han foreslog en kraftbaseret teori om månens bevægelse: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("Der er en kraft i jorden, som får månen til at bevæge sig"). Selvom essayet ikke gav ham en plads i Ferdinands hof, detaljerede det en ny metode til måling af måneformørkelser, som han anvendte under formørkelsen den 10. juli i Graz. Disse observationer dannede grundlaget for hans udforskninger af optikkens love, der ville kulminere i Astronomiae Pars Optica .

Den 2. august 1600, efter at have nægtet at konvertere til katolicismen, blev Kepler og hans familie forvist fra Graz. Flere måneder senere vendte Kepler tilbage, nu med resten af ​​sin husstand, til Prag. Gennem det meste af 1601 blev han støttet direkte af Tycho, som gav ham til opgave at analysere planetobservationer og skrive en traktat mod Tychos (på det tidspunkt afdøde) rival, Ursus. I september sikrede Tycho ham en kommission som samarbejdspartner på det nye projekt, han havde foreslået til kejseren: Rudolfinbordene , der skulle erstatte Erasmus Reinholds pruteniske borde . To dage efter Tychos uventede død den 24. oktober 1601 blev Kepler udnævnt til sin efterfølger som den kejserlige matematiker med ansvar for at fuldføre sit ufærdige værk. De næste 11 år som imperialistisk matematiker ville blive de mest produktive i hans liv.

Kejserlig rådgiver

Keplers primære forpligtelse som kejserlig matematiker var at give astrologisk rådgivning til kejseren. Selvom Kepler havde et svagt syn på nutidige astrologers forsøg på præcist at forudsige fremtiden eller guddommelige specifikke begivenheder, havde han siden sin tid som studerende i Tübingen lavet velmodtagne detaljerede horoskoper for venner, familie og lånere. Ud over horoskoper for allierede og udenlandske ledere søgte kejseren Keplers råd i tider med politiske problemer. Rudolf var aktivt interesseret i arbejdet udført af mange af sine hofforskere (herunder adskillige alkymister ) og fulgte også med Keplers arbejde inden for fysisk astronomi.

Officielt var de eneste acceptable religiøse doktriner i Prag katolske og utraquistiske , men Keplers position i det kejserlige hof tillod ham at praktisere sin lutherske tro uhindret. Kejseren sørgede nominelt for en rigelig indkomst til sin familie, men vanskelighederne i den overudvidede kejserlige statskasse betød, at det faktisk var en konstant kamp at få fat i penge nok til at opfylde økonomiske forpligtelser. Til dels på grund af økonomiske problemer var hans liv hjemme med Barbara ubehageligt, skændet med skænderier og sygdomsanfald. Hoflivet bragte imidlertid Kepler i kontakt med andre fremtrædende forskere ( Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels , Jost Bürgi , David Fabricius , Martin Bachazek og Johannes Brengger, blandt andre), og det astronomiske arbejde forløb hurtigt.

Supernova fra 1604

I oktober 1604 dukkede en lysende ny aftenstjerne ( SN 1604 ) op, men Kepler troede ikke på rygterne, før han selv så det. Kepler begyndte systematisk at observere supernovaen. Astrologisk markerede slutningen af ​​1603 begyndelsen på en brændende trigon , starten på den omkring 800-årige cyklus af store konjunktioner ; astrologer associerede de to foregående sådanne perioder med Karl den Stores opståen (ca. 800 år tidligere) og Kristi fødsel (ca. 1600 år tidligere), og forventede således begivenheder af stor betydning, især med hensyn til kejseren.

Det var i denne sammenhæng, som den kejserlige matematiker og astrolog for kejseren, at Kepler to år senere beskrev den nye stjerne i sin De Stella Nova . Heri adresserede Kepler stjernens astronomiske egenskaber, mens han tog en skeptisk tilgang til de mange astrologiske fortolkninger, der dengang cirkulerede. Han bemærkede dens falmende lysstyrke, spekulerede over dens oprindelse og brugte manglen på observeret parallakse til at argumentere for, at den var i fiksstjernes sfære, hvilket yderligere underminerede læren om himlens uforanderlighed (ideen accepteret siden Aristoteles, at de himmelske sfærer var perfekte og uforanderlige). Fødslen af ​​en ny stjerne indebar himlens foranderlighed. Kepler vedhæftede også et appendiks, hvor han diskuterede den polske historiker Laurentius Suslygas seneste kronologiske arbejde ; han beregnede, at hvis Suslyga havde ret i, at de accepterede tidslinjer var fire år bagud, så ville Betlehemsstjernen - analogt med den nuværende nye stjerne - have faldet sammen med den første store konjunktion i den tidligere 800-årige cyklus.

I løbet af de følgende år forsøgte Kepler (forgæves) at indlede et samarbejde med den italienske astronom Giovanni Antonio Magini og beskæftigede sig med kronologi, især datering af begivenheder i Jesu liv . Omkring 1611 cirkulerede Kepler et manuskript af, hvad der i sidste ende ville blive udgivet (posthumt) som Somnium [Drømmen]. En del af formålet med Somnium var at beskrive, hvordan det ville være at praktisere astronomi fra en anden planets perspektiv, for at vise gennemførligheden af ​​et ikke-geocentrisk system. Manuskriptet, der forsvandt efter at have skiftet hænder flere gange, beskrev en fantastisk tur til Månen; det var dels allegori, dels selvbiografi og dels afhandling om interplanetariske rejser (og er nogle gange beskrevet som det første science fiction-værk). År senere kan en forvrænget version af historien have anstiftet hekseriprocessen mod hans mor, da fortællerens mor konsulterer en dæmon for at lære rumrejsens midler. Efter hendes endelige frifindelse komponerede Kepler 223 fodnoter til historien - adskillige gange længere end den faktiske tekst - som forklarede de allegoriske aspekter såvel som det betydelige videnskabelige indhold (især med hensyn til månegeografi) gemt i teksten.

Senere liv

Problemer

I 1611 kom den voksende politisk-religiøse spænding i Prag til hovedet. Kejser Rudolf - hvis helbred svigtede - blev tvunget til at abdicere som konge af Bøhmen af ​​sin bror Matthias . Begge sider søgte Keplers astrologiske råd, en mulighed han brugte til at levere forsonende politiske råd (med ringe reference til stjernerne, undtagen i generelle udtalelser for at modvirke drastiske handlinger). Det var dog tydeligt, at Keplers fremtidsudsigter i Matthias' hof var svage.

Også i det år fik Barbara Kepler ungarsk plettet feber og begyndte derefter at få anfald . Da Barbara var ved at komme sig, blev Keplers tre børn alle syge af kopper; Friedrich, 6, døde. Efter sin søns død sendte Kepler breve til potentielle lånere i Württemberg og Padova . På universitetet i Tübingen i Württemberg forhindrede bekymringer over Keplers opfattede calvinistiske kætterier i strid med den augsburgske bekendelse og konkordformlen hans tilbagevenden. Universitetet i Padua - på anbefaling af den afgående Galileo - søgte Kepler til at udfylde matematikprofessoratet, men Kepler, der foretrak at beholde sin familie på tysk territorium, rejste i stedet til Østrig for at arrangere en stilling som lærer og distriktsmatematiker i Linz . Men Barbara faldt tilbage i sygdom og døde kort efter Keplers hjemkomst.

Kepler udskød flytningen til Linz og forblev i Prag indtil Rudolfs død i begyndelsen af ​​1612, men mellem politiske omvæltninger, religiøse spændinger og familietragedie (sammen med den juridiske strid om hans kones ejendom) kunne Kepler ikke forske. I stedet sammensatte han et kronologisk manuskript, Eclogae Chronicae , fra korrespondance og tidligere arbejde. Efter tronfølgen som hellig romersk kejser bekræftede Matthias igen Keplers stilling (og løn) som kejserlig matematiker, men tillod ham at flytte til Linz.

Linz (1612-1630)

I Linz var Keplers primære ansvar (udover at færdiggøre Rudolphine-tabellerne ) at undervise på distriktsskolen og levere astrologiske og astronomiske tjenester. I sine første år der nød han økonomisk sikkerhed og religionsfrihed i forhold til sit liv i Prag - selvom han blev udelukket fra eukaristien af ​​sin lutherske kirke på grund af sine teologiske skrupler. Det var også under sin tid i Linz, at Kepler skulle håndtere anklagen og den ultimative dom om hekseri mod sin mor Katharina i den protestantiske by Leonberg . Det slag, der skete kun et par år efter Keplers ekskommunikation , ses ikke som en tilfældighed, men som et symptom på det fuldgyldige overgreb, som lutheranerne udførte mod Kepler.

Hans første udgivelse i Linz var De vero Anno (1613), en udvidet afhandling om Kristi fødselsår. Han deltog også i overvejelserne om, hvorvidt han skulle introducere pave Gregorys reformerede kalender til protestantiske tyske lande. Den 30. oktober 1613 giftede Kepler sig med den 24-årige Susanna Reuttinger. Efter sin første kone Barbaras død havde Kepler overvejet 11 forskellige kampe over to år (en beslutningsproces, der senere blev formaliseret som ægteskabsproblemet ). Han vendte til sidst tilbage til Reuttinger (den femte kamp), som, skrev han, "vandt mig over med kærlighed, ydmyg loyalitet, husholdningsøkonomi, flid og den kærlighed, hun gav stedbørnene." De første tre børn i dette ægteskab (Margareta Regina, Katharina og Sebald) døde i barndommen. Yderligere tre overlevede i voksenalderen: Cordula (født 1621); Fridmar (født 1623); og Hildebert (født 1625). Ifølge Keplers biografer var dette et meget lykkeligere ægteskab end hans første.

Den 8. oktober 1630 rejste Kepler til Regensburg i håb om at få renter på arbejde, han tidligere havde udført. Få dage efter at have nået Regensburg blev Kepler syg og blev gradvist værre. Den 15. november 1630, godt en måned efter hans ankomst, døde han. Han blev begravet på en protestantisk kirkegård, der blev fuldstændig ødelagt under Trediveårskrigen .

Kristendom

Keplers tro på, at Gud skabte kosmos på en velordnet måde, fik ham til at forsøge at bestemme og forstå de love, der styrer den naturlige verden, mest dybtgående inden for astronomi. Udtrykket "Jeg tænker blot Guds tanker efter ham" er blevet tilskrevet ham, selvom dette sandsynligvis er en kapsuleret version af en skrift fra hans hånd:

Disse love [naturens] er inden for rækkevidde af det menneskelige sind; Gud ønskede, at vi skulle genkende dem ved at skabe os efter hans eget billede, så vi kunne få del i hans egne tanker.

Kepler talte for tolerance blandt kristne trosretninger, for eksempel ved at argumentere for, at katolikker og lutheranere skulle være i stand til at tage nadver sammen. Han skrev: "Kristus Herren hverken var eller er lutheraner, heller ikke calvinist eller papistisk."

Astronomi

Mysterium Cosmographicum

Keplers første store astronomiske værk, Mysterium Cosmographicum ( The Cosmographic Mystery , 1596), var det første offentliggjorte forsvar af det kopernikanske system. Kepler hævdede at have haft en åbenbaring den 19. juli 1595, mens han underviste i Graz , og demonstrerede den periodiske konjunktion af Saturn og Jupiter i dyrekredsen : han indså, at regulære polygoner bandt en indskrevet og en omskrevet cirkel i bestemte forhold, hvilket, han ræsonnerede, kan være universets geometriske grundlag. Efter at have undladt at finde et unikt arrangement af polygoner, der passer til kendte astronomiske observationer (selv med ekstra planeter tilføjet til systemet), begyndte Kepler at eksperimentere med 3-dimensionelle polyedre . Han fandt ud af, at hver af de fem platoniske faste stoffer kunne være indskrevet og omskrevet af kugleformede kugler ; Indlejring af disse faste stoffer, hver indkapslet i en kugle, i hinanden ville producere seks lag, svarende til de seks kendte planeter - Merkur , Venus , Jorden , Mars , Jupiter og Saturn. Ved at ordne de faste stoffer selektivt - oktaeder , icosahedron , dodecahedron , tetraeder , terning - fandt Kepler ud af, at kuglerne kunne placeres med intervaller svarende til de relative størrelser af hver planets vej, forudsat at planeterne kredser om Solen. Kepler fandt også en formel, der relaterer størrelsen af ​​hver planets kugle til længden af ​​dens omløbsperiode : fra indre til ydre planeter er forholdet mellem stigningen i omløbsperioden det dobbelte af forskellen i kugleradius. Men Kepler afviste senere denne formel, fordi den ikke var præcis nok.

Kepler troede, at mysteriet havde åbenbaret Guds geometriske plan for universet. Meget af Keplers begejstring for det kopernikanske system stammede fra hans teologiske overbevisning om sammenhængen mellem det fysiske og det åndelige ; universet selv var et billede af Gud, hvor Solen svarede til Faderen, stjernekuglen til Sønnen og det mellemrum mellem dem til Helligånden . Hans første manuskript af Mysterium indeholdt et omfattende kapitel, der forene heliocentrisme med bibelske passager, der syntes at understøtte geocentrisme. Med støtte fra sin mentor Michael Maestlin fik Kepler tilladelse fra Tübingens universitets senat til at udgive sit manuskript, i afventning af fjernelse af Bibelens eksegese og tilføjelse af en enklere, mere forståelig beskrivelse af det kopernikanske system såvel som Keplers nye ideer. Mysterium blev udgivet sent i 1596, og Kepler modtog sine kopier og begyndte at sende dem til fremtrædende astronomer og lånere tidligt i 1597; den var ikke meget læst, men den etablerede Keplers ry som en meget dygtig astronom. Den overstrømmende dedikation til magtfulde lånere såvel som til de mænd, der kontrollerede hans position i Graz, gav også en afgørende indgang til protektionssystemet .

I 1621 udgav Kepler en udvidet anden udgave af Mysterium , igen halvt så lang som den første, med detaljerede oplysninger i fodnoter om de rettelser og forbedringer, han havde opnået i de 25 år siden dens første udgivelse. Med hensyn til virkning kan Mysteriet ses som et vigtigt første skridt i moderniseringen af ​​teorien foreslået af Copernicus i hans De revolutionibus orbium coelestium . Mens Copernicus søgte at fremme et heliocentrisk system i denne bog, tyede han til ptolemæiske anordninger (dvs. epicykler og excentriske cirkler) for at forklare ændringen i planeternes omløbshastighed, og han fortsatte også med at bruge centrum som referencepunkt. af Jordens kredsløb frem for Solens "som en hjælp til beregning og for ikke at forvirre læseren ved at afvige for meget fra Ptolemæus." Moderne astronomi skylder Mysterium Cosmographicum meget , på trods af fejl i dens hovedafhandling, "da den repræsenterer det første skridt i at rense det kopernikanske system for resterne af den ptolemæiske teori, der stadig klæber til det."

Astronomia Nova

Den udvidede forskningslinje, der kulminerede i Astronomia Nova ( A New Astronomy ) - inklusive de to første love for planetarisk bevægelse - begyndte med analysen, under Tychos ledelse, af Mars' kredsløb. I dette værk introducerede Kepler det revolutionære begreb om planetarisk kredsløb, en planets bane i rummet, der er et resultat af fysiske årsager, adskilt fra tidligere kendte forestillinger om planetarisk orb (en sfærisk skal, som planeten er knyttet til). Som et resultat af dette gennembrud kom astronomiske fænomener til at blive set som styret af fysiske love. Kepler beregnede og genberegnede forskellige tilnærmelser af Mars' bane ved hjælp af en equant (det matematiske værktøj, som Copernicus havde elimineret med sit system), og skabte til sidst en model, der generelt stemte overens med Tychos observationer inden for to bueminutter (den gennemsnitlige målefejl). Men han var ikke tilfreds med det komplekse og stadig lidt unøjagtige resultat; på visse punkter afveg modellen fra dataene med op til otte bueminutter. Da den brede vifte af traditionelle matematiske astronomimetoder havde svigtet ham, gik Kepler i gang med at forsøge at tilpasse en ægformet bane til dataene.

I Keplers religiøse syn på kosmos var Solen (et symbol på Gud Faderen ) kilden til drivkraften i solsystemet. Som et fysisk grundlag trak Kepler analogt på William Gilberts teori om Jordens magnetiske sjæl fra De Magnete (1600) og på hans eget arbejde med optik. Kepler antog, at den drivkraft (eller motivart ) , som Solen udstråler, svækkes med afstanden, hvilket forårsager hurtigere eller langsommere bevægelse, når planeter bevæger sig tættere på eller længere fra den. Måske indebar denne antagelse et matematisk forhold, der ville genoprette astronomisk orden. Baseret på målinger af aphelium og perihelium af Jorden og Mars, skabte han en formel, hvor en planets bevægelseshastighed er omvendt proportional med dens afstand fra Solen. At verificere dette forhold gennem hele orbitalcyklussen krævede meget omfattende beregninger; For at forenkle denne opgave omformulerede Kepler i slutningen af ​​1602 forholdet i form af geometri: planeter fejer lige store arealer ud på lige gange - hans anden lov om planetbevægelse.

Han gik derefter i gang med at beregne hele Mars' bane ved at bruge den geometriske hastighedslov og antage en ægformet ægformet bane. Efter cirka 40 mislykkede forsøg fik han i slutningen af ​​1604 til sidst ideen om en ellipse, som han tidligere havde antaget var en for simpel løsning til, at tidligere astronomer kunne have overset. Da Kepler fandt ud af, at en elliptisk bane passede til Mars-dataene ( Vicarious Hypothesis ), konkluderede Kepler straks, at alle planeter bevæger sig i ellipser, med Solen i ét fokus - hans første lov om planetbevægelse. Fordi han ikke havde nogen regneassistenter, udvidede han ikke den matematiske analyse ud over Mars. Ved årets udgang færdiggjorde han manuskriptet til Astronomia nova , selvom det først ville blive offentliggjort i 1609 på grund af juridiske stridigheder om brugen af ​​Tychos observationer, hans arvings ejendom.

Indbegrebet af kopernikansk astronomi

Siden færdiggørelsen af ​​Astronomia Nova havde Kepler tænkt sig at komponere en astronomi-lærebog, der ville dække alle de grundlæggende elementer i heliocentrisk astronomi . Kepler brugte de næste mange år på at arbejde på, hvad der skulle blive Epitome Astronomiae Copernicanae ( Epitome of Copernican Astronomy ). På trods af sin titel, som blot antyder heliocentrisme, handler Epitomet mindre om Copernicus' værk og mere om Keplers eget astronomiske system. Epitomet indeholdt alle tre love for planetarisk bevægelse og forsøgte at forklare himmelske bevægelser gennem fysiske årsager. Selvom den eksplicit udvidede de to første love for planetarisk bevægelse (anvendt på Mars i Astronomia nova ) til alle planeterne såvel som Månen og Jupiters satellitter , forklarede den ikke, hvordan elliptiske baner kunne udledes af observationsdata.

Oprindeligt tænkt som en introduktion for de uindviede, forsøgte Kepler at modellere sit indbegreb efter sin mester Michael Maestlin , som udgav en velanset bog, der forklarer det grundlæggende i geocentrisk astronomi for ikke-eksperter. Kepler færdiggjorde det første af tre bind, bestående af Bøger I-III, i 1615 i samme spørgsmål-svar-format som Maestlins og fik det trykt i 1617. Men den katolske kirkes forbud mod kopernikanske bøger såvel som starten af Trediveårskrigen betød, at udgivelsen af ​​de næste to bind ville blive forsinket. I mellemtiden, og for at undgå at blive underlagt forbuddet, skiftede Kepler publikum af Epitome fra begyndere til ekspertastronomer og matematikere, da argumenterne blev mere og mere sofistikerede og krævede avanceret matematik for at blive forstået. Andet bind, bestående af Bog IV, blev udgivet i 1620, efterfulgt af tredje bind, bestående af Bog V-VII, i 1621.

Rudolphine borde

I årene efter færdiggørelsen af ​​Astronomia Nova var det meste af Keplers forskning fokuseret på forberedelser til Rudolphine-tabellerne og et omfattende sæt af efemerider (specifikke forudsigelser af planet- og stjernepositioner) baseret på tabellen, selvom ingen af ​​dem ville blive afsluttet i mange år .

Kepler færdiggjorde endelig Rudolphine-tabellerne i 1623, som på det tidspunkt blev betragtet som hans hovedværk. Men på grund af kejserens udgivelseskrav og forhandlinger med Tycho Brahes arving ville den først blive trykt i 1627.

Astrologi

Ligesom Ptolemæus betragtede Kepler astrologi som modstykket til astronomi og som værende af samme interesse og værdi. Men i de følgende år gled de to fag fra hinanden, indtil astrologi ikke længere blev praktiseret blandt professionelle astronomer.

Sir Oliver Lodge bemærkede, at Kepler var noget foragtende over for astrologi på sin egen tid, da han "kontinuerligt angreb og kastede sarkasme på astrologi, men det var det eneste, som folk ville betale ham for, og på det efter en måde, han levede på. " Ikke desto mindre brugte Kepler en enorm mængde tid på at forsøge at genoprette astrologien på et fastere filosofisk grundlag, idet han komponerede adskillige astrologiske kalendere, mere end 800 fødselar og en række traktater, der omhandlede selve emnet astrologi.

De Fundamentis

I sit forsøg på at blive kejserlig astronom skrev Kepler De Fundamentis (1601), hvis fulde titel kan oversættes til "On Giving Astrology Sounder Foundations", som et kort forord til en af ​​hans årlige almanakker.

I dette værk beskriver Kepler virkningerne af Solen, Månen og planeterne i form af deres lys og deres indflydelse på humor, afsluttende med Keplers opfattelse af, at Jorden besidder en sjæl med en vis sans for geometri. Stimuleret af den geometriske konvergens af stråler dannet omkring den, er verdenssjælen sansende, men ikke bevidst. Som en hyrde er glad for en fløjtes piping uden at forstå teorien om musikalsk harmoni, således reagerer Jorden ligeledes på de vinkler og aspekter, som himlen har skabt, men ikke på en bevidst måde. Formørkelser er vigtige som varsler, fordi Jordens dyreevne bliver voldsomt forstyrret af lysets pludselige pause, oplever noget som følelser og bliver ved i det i nogen tid.

Kepler antager, at Jorden har "cyklusser af humor", som levende dyr gør, og giver som et eksempel, at "det højeste tidevand i havet siges af sømænd at vende tilbage efter nitten år omkring de samme dage på året". (Dette kan referere til den 18,6-årige måneknudepræcessionscyklus .) Kepler går ind for at søge efter sådanne cyklusser ved at indsamle observationer over en periode på mange år, "og indtil videre er denne observation ikke blevet foretaget".

Tertius Interveniens

Kepler og Helisaeus Roeslin engagerede sig i en række offentliggjorte angreb og modangreb på vigtigheden af ​​astrologi efter supernovaen i 1604; omkring samme tid udgav lægen Philip Feselius et værk, der fuldstændig afviste astrologi (og Roeslins arbejde i særdeleshed).

Som svar på, hvad Kepler på den ene side så som astrologiens udskejelser og på den anden side en overivrig afvisning af den, forberedte Kepler Tertius Interveniens (1610). Nominelt var dette værk - præsenteret for Roeslins og Feselius' fælles protektor - en neutral mægling mellem de stridende lærde (titlen betyder "tredjepartsinterventioner"), men det redegjorde også for Keplers generelle synspunkter om værdien af ​​astrologi, herunder nogle hypotesemekanismer for interaktion mellem planeter og individuelle sjæle. Mens Kepler anså de fleste traditionelle regler og metoder for astrologi for at være den "ondt-lugtende møg", hvori "en flittig høne" skraber, var der en "lejlighedsvis kornfrø, ja, endda en perle eller en guldklump" at finde af den samvittighedsfulde videnskabelige astrolog.

musik

Harmonice Mundi

Kepler var overbevist om "at de geometriske ting har givet Skaberen modellen til at dekorere hele verden". I Harmonice Mundi (1619) forsøgte han at forklare proportionerne af den naturlige verden - især de astronomiske og astrologiske aspekter - i form af musik. Det centrale sæt af "harmonier" var musica universalis eller "sfærernes musik", som var blevet studeret af Pythagoras , Ptolemæus og andre før Kepler; Faktisk var Kepler kort efter udgivelsen af ​​Harmonice Mundi involveret i en prioritetsstrid med Robert Fludd , som for nylig havde udgivet sin egen harmoniske teori.

Kepler begyndte med at udforske regulære polygoner og regulære faste stoffer , inklusive de figurer, der ville komme til at blive kendt som Keplers faste stoffer . Derfra udvidede han sin harmoniske analyse til musik, meteorologi og astrologi; harmoni var resultatet af tonerne fra himmellegemernes sjæle – og i tilfælde af astrologi, samspillet mellem disse toner og menneskesjæle. I den sidste del af værket (bog V), beskæftigede Kepler sig med planetbevægelser, især forholdet mellem kredsløbshastighed og kredsløbsafstand fra Solen. Lignende forhold var blevet brugt af andre astronomer, men Kepler – med Tychos data og hans egne astronomiske teorier – behandlede dem meget mere præcist og tillagde dem ny fysisk betydning.

Blandt mange andre harmonier formulerede Kepler, hvad der blev kendt som den tredje lov om planetarisk bevægelse. Han prøvede mange kombinationer, indtil han opdagede, at (omtrent) " Kvadratet af de periodiske tider er til hinanden som terninger af middelafstande ." Selvom han angiver datoen for denne åbenbaring (8. marts 1618), giver han ingen detaljer om, hvordan han nåede frem til denne konklusion. Imidlertid blev den bredere betydning for planetarisk dynamik af denne rent kinematiske lov først indset i 1660'erne. Når den blev sat sammen med Christiaan Huygens ' nyopdagede lov om centrifugalkraft, gjorde det Isaac Newton , Edmund Halley og måske Christopher Wren og Robert Hooke i stand til uafhængigt at demonstrere, at den formodede gravitationstiltrækning mellem Solen og dens planeter faldt med kvadratet af afstanden mellem dem. Dette modbeviste skolastisk fysiks traditionelle antagelse om, at tyngdekraftens tiltrækningskraft forblev konstant med afstanden, når den gjaldt mellem to legemer, sådan som det blev antaget af Kepler og også af Galileo i sin fejlagtige universelle lov om, at gravitationsfaldet accelereres ensartet, og også ved at Galileos elev Borrelli i hans himmelmekanik fra 1666.

Optik

Astronomiae Pars Optica

Da Kepler langsomt fortsatte med at analysere Tychos Mars-observationer – som nu er tilgængelige for ham i deres helhed – og begyndte den langsomme proces med at tabulere Rudolphine-tabellerne , hentede Kepler også undersøgelsen af ​​optikkens love fra sit måneessay fra 1600. Både måne- og solenergi formørkelser præsenterede uforklarlige fænomener, såsom uventede skyggestørrelser, den røde farve af en total måneformørkelse og det efter sigende usædvanlige lys omkring en total solformørkelse. Relaterede problemer med atmosfærisk brydning anvendt på alle astronomiske observationer. Gennem det meste af 1603 satte Kepler sit andet arbejde på pause for at fokusere på optisk teori; det resulterende manuskript, som blev præsenteret for kejseren den 1. januar 1604, blev udgivet som Astronomiae Pars Optica (Den optiske del af astronomi). I den beskrev Kepler den omvendte kvadratiske lov, der styrer intensiteten af ​​lys, refleksion af flade og buede spejle og principper for pinhole-kameraer , såvel som de astronomiske implikationer af optik såsom parallakse og de tilsyneladende størrelser af himmellegemer. Han udvidede også sit studie af optik til det menneskelige øje og anses generelt af neurovidenskabsmænd for at være den første til at erkende, at billeder projiceres omvendt og omvendt af øjets linse på nethinden . Løsningen på dette dilemma var ikke af særlig betydning for Kepler, da han ikke så det som relateret til optik, selvom han foreslog, at billedet senere blev korrigeret "i hulerne i hjernen" på grund af "sjælens aktivitet". "

I dag er Astronomiae Pars Optica generelt anerkendt som grundlaget for moderne optik (selvom loven om brydning er iøjnefaldende fraværende). Med hensyn til begyndelsen af ​​projektiv geometri introducerede Kepler ideen om kontinuerlig ændring af en matematisk enhed i dette arbejde. Han hævdede, at hvis et fokus af et keglesnit fik lov til at bevæge sig langs linjen, der forbinder brændpunkterne, ville den geometriske form forvandles eller degenerere, den ene til den anden. På denne måde bliver en ellipse til en parabel , når et fokus bevæger sig mod det uendelige, og når to brændpunkter af en ellipse smelter sammen i hinanden, dannes en cirkel. Efterhånden som en hyperbels foci smelter sammen i hinanden, bliver hyperbelen til et par lige linjer. Han antog også, at hvis en ret linje udvides til det uendelige, vil den møde sig selv i et enkelt punkt i det uendelige , og dermed have egenskaberne af en stor cirkel.

Dioptris

I de første måneder af 1610 opdagede Galileo Galilei — ved hjælp af sit kraftfulde nye teleskop — fire satellitter, der kredsede om Jupiter. Efter at have offentliggjort sin beretning som Sidereus Nuncius [Stjerneklar Budbringer], søgte Galileo Keplers mening, delvist for at styrke troværdigheden af ​​hans observationer. Kepler svarede entusiastisk med et kort offentliggjort svar, Dissertatio cum Nuncio Sidereo [Samtale med den stjerneklare Budbringer]. Han støttede Galileos observationer og tilbød en række spekulationer om betydningen og implikationerne af Galileos opdagelser og teleskopiske metoder, for astronomi og optik såvel som kosmologi og astrologi. Senere samme år offentliggjorde Kepler sine egne teleskopiske observationer af månerne i Narratio de Jovis Satellitibus , hvilket gav yderligere støtte til Galileo. Til Keplers skuffelse offentliggjorde Galileo dog aldrig sine reaktioner (hvis nogen) på Astronomia Nova .

Kepler startede også en teoretisk og eksperimentel undersøgelse af teleskoplinser ved hjælp af et teleskop lånt fra hertug Ernest af Köln. Det resulterende manuskript blev færdiggjort i september 1610 og udgivet som Dioptrice i 1611. I det redegjorde Kepler det teoretiske grundlag for dobbeltkonvekse konvergerende linser og dobbeltkonkave divergerende linser - og hvordan de kombineres til at producere et galileisk teleskop - også som begreberne virkelige vs. virtuelle billeder, opretstående vs. omvendte billeder og virkningerne af brændvidde på forstørrelse og reduktion. Han beskrev også et forbedret teleskop - nu kendt som det astronomiske eller Keplerske teleskop - hvor to konvekse linser kan producere større forstørrelse end Galileos kombination af konvekse og konkave linser.

Matematik og fysik

Som en nytårsgave det år (1611) komponerede han også til sin ven og tidligere protektor, baron Wackher von Wackhenfels, en kort pjece med titlen Strena Seu de Nive Sexangula ( En nytårsgave af sekskantet sne ). I denne afhandling offentliggjorde han den første beskrivelse af snefnugs sekskantede symmetri og udstrakte diskussionen til et hypotetisk atomistisk fysisk grundlag for symmetrien, og fremsatte, hvad der senere blev kendt som Kepler-formodningen , en erklæring om det mest effektive arrangement til at pakke kugler. .

Kepler skrev den indflydelsesrige matematiske afhandling Nova stereometria doliorum vinariorum i 1613 om måling af volumen af ​​beholdere såsom vintønder, som blev udgivet i 1615. Kepler bidrog også til udviklingen af ​​infinitesimale metoder og numerisk analyse, herunder iterative tilnærmelser, og uendelige tal. den tidlige brug af logaritmer og transcendentale ligninger. Keplers arbejde med at beregne volumener af former og med at finde den optimale form for en vintønde var vigtige skridt i retning af udviklingen af ​​kalkulering . Simpsons regel , en tilnærmelsesmetode, der bruges i integralregning , er kendt på tysk som Keplersche Fassregel (Keplers tønderegel).

Eftermæle

Modtagelse af hans astronomi

Keplers love for planetarisk bevægelse blev ikke umiddelbart accepteret. Flere store skikkelser som Galileo og René Descartes ignorerede fuldstændig Keplers Astronomia nova. Mange astronomer, herunder Keplers lærer, Michael Maestlin, protesterede mod Keplers introduktion af fysik i hans astronomi. Nogle vedtog kompromispositioner. Ismaël Bullialdus accepterede elliptiske baner, men erstattede Keplers områdelov med ensartet bevægelse i forhold til ellipsens tomme fokus, mens Seth Ward brugte en elliptisk bane med bevægelser defineret af en ækvant.

Adskillige astronomer testede Keplers teori og dens forskellige modifikationer mod astronomiske observationer. To transitter af Venus og Merkur på tværs af solens overflade gav følsomme test af teorien under omstændigheder, hvor disse planeter normalt ikke kunne observeres. I tilfældet med Merkurs transit i 1631 havde Kepler været ekstremt usikker på parametrene for Merkur og rådede observatører til at lede efter transitten dagen før og efter den forudsagte dato. Pierre Gassendi observerede transitten på den forudsagte dato, en bekræftelse af Keplers forudsigelse. Dette var den første observation af en transit af Merkur. Hans forsøg på at observere Venus' transit blot en måned senere var imidlertid mislykket på grund af unøjagtigheder i Rudolphine-tabellerne. Gassendi var ikke klar over, at det ikke var synligt fra det meste af Europa, inklusive Paris. Jeremiah Horrocks , som observerede Venus-passagen i 1639 , havde brugt sine egne observationer til at justere parametrene for den Keplerske model, forudsagde transitten og derefter bygget apparater til at observere transitten. Han forblev en fast fortaler for den Keplerske model.

Indbegrebet af Copernican Astronomy blev læst af astronomer i hele Europa, og efter Keplers død var det det vigtigste redskab til at sprede Keplers ideer. I perioden 1630-1650 var denne bog den mest udbredte astronomi lærebog, der vandt mange konvertitter til ellipsebaseret astronomi. Men få adopterede hans ideer om det fysiske grundlag for himmelbevægelser. I slutningen af ​​det 17. århundrede begyndte en række fysiske astronomi-teorier, der stammer fra Keplers arbejde - især dem af Giovanni Alfonso Borelli og Robert Hooke - at inkorporere tiltrækkende kræfter (dog ikke den kvasi-åndelige motivart, der postuleres af Kepler) og det kartesiske koncept om inerti . Dette kulminerede i Isaac Newtons Principia Mathematica (1687), hvor Newton udledte Keplers love for planetarisk bevægelse fra en kraftbaseret teori om universel gravitation , en matematisk udfordring senere kendt som "løsning af Kepler-problemet ".

Videnskabshistorie

Ud over sin rolle i den historiske udvikling af astronomi og naturfilosofi, har Kepler været stor i videnskabens filosofi og historiografi . Kepler og hans bevægelseslove var centrale i astronomiens tidlige historier, såsom Jean-Étienne Montuclas 1758 Histoire des mathématiques og Jean-Baptiste Delambres 1821 Histoire de l'astronomie moderne . Disse og andre historier skrevet fra et oplysningstidsperspektiv behandlede Keplers metafysiske og religiøse argumenter med skepsis og misbilligelse, men senere romantiske naturfilosoffer så disse elementer som centrale for hans succes. William Whewell fandt i sin indflydelsesrige History of the Inductive Sciences fra 1837, at Kepler var arketypen på det induktive videnskabelige geni; i sin Philosophy of the Inductive Sciences fra 1840 holdt Whewell Kepler op som legemliggørelsen af ​​de mest avancerede former for videnskabelig metode . Tilsvarende identificerede Ernst Friedrich Apelt - den første til at studere Keplers manuskripter grundigt efter deres køb af Catherine den Store - Kepler som en nøgle til " videnskabernes revolution ". Apelt, der så Keplers matematik, æstetiske sensibilitet, fysiske ideer og teologi som en del af et samlet tankesystem, producerede den første udvidede analyse af Keplers liv og arbejde.

Alexandre Koyrés arbejde om Kepler var efter Apelt den første store milepæl i historiske fortolkninger af Keplers kosmologi og dens indflydelse. I 1930'erne og 1940'erne beskrev Koyré og en række andre i den første generation af professionelle videnskabshistorikere den " videnskabelige revolution " som den centrale begivenhed i videnskabshistorien, og Kepler som en (måske den) centrale figur i revolutionen. Koyré placerede Keplers teoretisering, snarere end hans empiriske arbejde, i centrum for den intellektuelle transformation fra antikke til moderne verdenssyn. Siden 1960'erne er omfanget af historiske Kepler-stipendier udvidet kraftigt, herunder studier af hans astrologi og meteorologi, hans geometriske metoder, hans religiøse synspunkters rolle i hans arbejde, hans litterære og retoriske metoder, hans interaktion med det bredere kulturelle og filosofiske strømninger i sin tid, og endda hans rolle som videnskabshistoriker.

Videnskabsfilosoffer - såsom Charles Sanders Peirce , Norwood Russell Hanson , Stephen Toulmin og Karl Popper - har gentagne gange henvendt sig til Kepler: eksempler på incommensurability , analogisk ræsonnement , falsifikation og mange andre filosofiske begreber er blevet fundet i Keplers arbejde. Fysiker Wolfgang Pauli brugte endda Keplers prioritetsstrid med Robert Fludd til at udforske implikationerne af analytisk psykologi på videnskabelig undersøgelse.

Udgaver og oversættelser

Moderne oversættelser af en række af Keplers bøger udkom i slutningen af ​​det nittende og begyndelsen af ​​det tyvende århundrede, den systematiske udgivelse af hans samlede værker begyndte i 1937 (og er ved at være færdig i begyndelsen af ​​det 21. århundrede).

En udgave i otte bind, Kepleri Opera omnia, blev udarbejdet af Christian Frisch (1807–1881), i løbet af 1858 til 1871, i anledning af Keplers 300 års fødselsdag. Frischs udgave omfattede kun Keplers latin, med en latinsk kommentar.

En ny udgave blev planlagt begyndende i 1914 af Walther von Dyck (1856-1934). Dyck kompilerede kopier af Keplers uredigerede manuskripter ved at bruge internationale diplomatiske kontakter til at overbevise de sovjetiske myndigheder om at låne ham de manuskripter, der opbevares i Leningrad til fotografisk reproduktion. Disse manuskripter indeholdt flere værker af Kepler, som ikke havde været tilgængelige for Frisch. Dycks fotografier forbliver grundlaget for de moderne udgaver af Keplers upublicerede manuskripter.

Max Caspar (1880–1956) udgav sin tyske oversættelse af Keplers Mysterium Cosmographicum i 1923. Både Dyck og Caspar blev påvirket af deres interesse for Kepler af matematikeren Alexander von Brill (1842–1935). Caspar blev Dycks samarbejdspartner og efterfulgte ham som projektleder i 1934, og etablerede Kepler-Kommissionen året efter. Assisteret af Martha List (1908-1992) og Franz Hammer (1898-1969) fortsatte Caspar det redaktionelle arbejde under Anden Verdenskrig. Max Caspar udgav også en biografi om Kepler i 1948. Kommissionen blev senere ledet af Volker Bialas (i løbet af 1976-2003) og Ulrich Grigull (i løbet af 1984-1999) og Roland Bulirsch (1998-2014).

Kulturel indflydelse og eponymi

Kepler har fået et populært billede som et ikon for videnskabelig modernitet og en mand før sin tid; videnskabspopulær Carl Sagan beskrev ham som "den første astrofysiker og den sidste videnskabelige astrolog". Debatten om Keplers plads i den videnskabelige revolution har frembragt en bred vifte af filosofiske og populære behandlinger. En af de mest indflydelsesrige er Arthur Koestlers The Sleepwalkers fra 1959 , hvor Kepler utvetydigt er revolutionens helt (moralsk og teologisk såvel som intellektuelt).

En godt modtaget historisk roman af John Banville , Kepler (1981), udforskede mange af de temaer, der er udviklet i Koestlers faglitterære fortælling og i videnskabsfilosofien. En nyere faglitteratur, Heavenly Intrigue (2004), foreslog, at Kepler myrdede Tycho Brahe for at få adgang til hans data.

I Østrig blev en sølvsamlers 10-euro Johannes Kepler sølvmønt præget i 2002. På bagsiden af ​​mønten er der et portræt af Kepler, som tilbragte nogen tid med at undervise i Graz og de omkringliggende områder. Kepler var personligt bekendt med prins Hans Ulrich von Eggenberg , og han har formentlig haft indflydelse på opførelsen af ​​Eggenberg Slot (motivet på forsiden af ​​mønten). Foran ham på mønten ses modellen af ​​indlejrede kugler og polyedre fra Mysterium Cosmographicum .

Den tyske komponist Paul Hindemith skrev en opera om Kepler med titlen Die Harmonie der Welt (1957), og under den langvarige tilblivelsesproces skrev han også en symfoni af samme navn baseret på de musikalske ideer, han udviklede til den. Hindemiths opera inspirerede John Rodgers og Willie Ruff fra Yale University til at skabe en synthesizer- komposition baseret på Keplers plan for at repræsentere planetarisk bevægelse med musik. Philip Glass skrev en opera kaldet Kepler (2009) baseret på Keplers liv, med en libretto på tysk og latin af Martina Winkel.

Direkte opkaldt efter Keplers bidrag til videnskaben er Keplers love for planetarisk bevægelse ; Keplers Supernova SN 1604, som han observerede og beskrev; Kepler - Poinsot polyedre et sæt geometriske konstruktioner, hvoraf to blev beskrevet af ham; og Kepler-formodningen om kuglepakning . Steder og enheder, der er navngivet til hans ære , omfatter adskillige bygader og pladser, adskillige uddannelsesinstitutioner, en asteroide og både et måne- og et Mars-krater .

Arbejder

• Mysterium Cosmographicum ( The Sacred Mystery of the Cosmos ) (1596)
• De Fundamentis Astrologiae Certioribus ( On Faster Fundaments of Astrology ) (1601)
• Astronomiae pars optica (på latin). Frankfurt am Main: Claude de Marne. 1604.
• De Stella nova in pede Serpentarii ( På den nye stjerne i Ophiuchus' fod ) (1606)
• Astronomia nova ( Ny Astronomi ) (1609)
• Tertius Interveniens ( Tredjepartsinterventioner ) (1610)
• Dissertatio cum Nuncio Sidereo ( samtale med den stjerneklare budbringer ) (1610)
• Dioptris (1611)
• De nive sexangula ( På det sekskantede snefnug ) (1611)
• De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam i Utero benedictae Virginis Mariae assumpsit (1614)
• Eclogae Chronicae (1615, udgivet med Dissertatio cum Nuncio Sidereo )
• Nova stereometria doliorum vinariorum ( Ny stereometri af vintønder ) (1615)
• Ephemerides nouae motuum coelestium (1617-30)
• Epitome astronomiae copernicanae (på latin). Linz: Johann Planck. 1618.
• Epitome astronomiae Copernicanae. 1-3, De doctrina sphaerica (på latin). Vol. 44199. Linz: Johann Planck. 1618.
  • Epitome astronomiae Copernicanae. 4, Doctrina theorica. 1, Physica coelestis (på latin). Vol. 4. Linz: Gottfried Tambach. 1622.
  • Epitome astronomiae Copernicanae. 5-7, Doctrina theorica (på latin). Vol. 44323. Linz: Gottfried Tambach. 1621.
• De cometis (på latin). Augsburg: Sebastian Müller. 1619.
• Harmonice Mundi ( Harmony of the Worlds ) (1619)
• Mysterium cosmographicum ( The Sacred Mystery of the Cosmos ), 2. udgave (1621)
• Tabulae Rudolphinae ( Rudolphine Tables ) (1627)
• Somnium ( The Dream ) (1634) ( Engelsk oversættelse på Google Books preview )
• [Opere] (på latin). Vol. 1. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1858.
  • [Opere] (på latin). Vol. 2. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1859.
  • [Opere] (på latin). Vol. 3. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1860.
  • [Opere] (på latin). Vol. 4. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1863.
  • [Opere] (på latin). Vol. 5. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1864.
  • [Opere] (på latin). Vol. 6. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1866.
  • [Opere] (på latin). Vol. 7. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1868.
  • [Opere] (på latin). Vol. 8. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1870.
  • [Opere] (på latin). Vol. 9. Frankfurt am Main: Heyder & Zimmer. 1871.

En kritisk udgave af Keplers samlede værker ( Johannes Kepler Gesammelte Werke , KGW) i 22 bind er ved at blive redigeret af Kepler-Kommissionen (stiftet 1935) på vegne af Bayerische Akademie der Wissenschaften .

Vol. 1: Mysterium Cosmographicum. De Stella Nova . Ed. M. Caspar. 1938, 2. udg. 1993. Paperback ISBN  3-406-01639-1 .

Vol. 2: Astronomiae pars optica . Ed. F. Hammer. 1939, Paperback ISBN  3-406-01641-3 .

Vol. 3: Astronomia Nova . Ed. M. Caspar. 1937. IV, 487 s. 2. udg. 1990. Paperback ISBN  3-406-01643-X . Halvpergament ISBN  3-406-01642-1 .

Vol. 4: Kleinere Schriften 1602–1611. Dioptris . Ed. M. Caspar, F. Hammer. 1941. ISBN  3-406-01644-8 .

Vol. 5: Chronologische Schriften . Ed. F. Hammer. 1953. Udgået af tryk.

Vol. 6: Harmonice Mundi . Ed. M. Caspar. 1940, 2. udg. 1981, ISBN  3-406-01648-0 .

Vol. 7: Epitome Astronomiae Copernicanae . Ed. M. Caspar. 1953, 2. udg. 1991. ISBN  3-406-01650-2 , Paperback ISBN  3-406-01651-0 .

Vol. 8: Mysterium Cosmographicum. Rediger ændret med notis. De Cometis. Hyperaspister . Kommentar F. Hammer. 1955. Paperback ISBN  3-406-01653-7 .

Vol 9: Mathematische Schriften . Ed. F. Hammer. 1955, 2. udg. 1999. Udgået af tryk.

Vol. 10: Tabulae Rudolphinae . Ed. F. Hammer. 1969. ISBN  3-406-01656-1 .

Vol. 11,1: Ephemerides novae motuum coelestium . Kommentar V. Bialas. 1983. ISBN  3-406-01658-8 , Paperback ISBN  3-406-01659-6 .

Vol. 11,2: Calendaria et Prognostica. Astronomica minora. Somnium . Kommentar V. Bialas, H. Grössing. 1993. ISBN  3-406-37510-3 , Paperback ISBN  3-406-37511-1 .

Vol. 12: Theologica. Hexenprozeß. Tacitus-Übersetzung. Gedichte . Kommentar J. Hübner, H. Grössing, F. Boockmann, F. Seck. Instrueret af V. Bialas. 1990. ISBN  3-406-01660-X , Paperback ISBN  3-406-01661-8 .

• bind. 13–18: Bogstaver:

Vol. 13: Brief 1590–1599 . Ed. M. Caspar. 1945. 432 s. ISBN  3-406-01663-4 .

Vol. 14: Brief 1599–1603 . Ed. M. Caspar. 1949. Udgået af tryk. 2. udg. under forberedelse.

Bind 15: Briefe 1604–1607 . Ed. M. Caspar. 1951. 2. udg. 1995. ISBN  3-406-01667-7 .

Vol. 16: Brief 1607–1611 . Ed. M. Caspar. 1954. ISBN  3-406-01668-5 .

Vol. 17: Brief 1612–1620 . Ed. M. Caspar. 1955. ISBN  3-406-01671-5 .

Vol. 18: Brief 1620–1630 . Ed. M. Caspar. 1959. ISBN  3-406-01672-3 .

Vol. 19: Dokumente zu Leben und Werk . Kommentar M. Liste. 1975. ISBN  978-3-406-01674-5 .

bind. 20–21: manuskripter

Vol. 20,1: Manuscripta astronomica (I). Apologia, De motu Terrae, Hipparchus etc. Kommentar V. Bialas. 1988. ISBN  3-406-31501-1 . Paperback ISBN  3-406-31502-X .

Vol. 20,2: Manuscripta astronomica (II). Kommentarer i Theoriam Martis . Kommentar V. Bialas. 1998. Paperback ISBN  3-406-40593-2 .

Vol. 21,1: Manuscripta astronomica (III) et mathematica. De Calendario Gregoriano . Under forberedelse.

Vol. 21,2: Manuscripta varia . Under forberedelse.

Vol. 22: Generelt indeks, under udarbejdelse.

Kepler-Kommissionen udgiver også Bibliographia Kepleriana (2. udg. List, 1968), en komplet bibliografi over udgaver af Keplers værker, med et tillægsbind til anden udgave (red. Hamel 1998).

Se også

• Teoretisk fysik
• Cavalieris princip
• Astronomis historie
• Fysikkens historie
  • Kepler kredsløb
  • Kepler trekant
• Kepler-Bouwkamp konstant
• Penrose flisebelægning
• Strålingstryk

Noter

Referencer

Citater

Kilder

eksterne links

• Keplers samtale med Starry Messenger (engelsk oversættelse af afhandling cum Nuncio Sidereo ) Arkiveret 17. oktober 2020 på Wayback Machine
• Herausgabe der Werke von Johannes Kepler (med links til digitale scanninger af de udgivne bind)
• Johannes Kepler ved Mathematics Genealogy Project

• Værker af Johannes Kepler ved Project Gutenberg
• Værker af eller om Johannes Kepler på Internet Archive
• Walter W. Bryant. Kepler ved Project Gutenberg (bog fra 1920, del af Men of Science -serien)
• Johannes Kepler hos Curlie
• Plant, David, Kepler og "sfærernes musik"
• O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Johannes Kepler" , MacTutor History of Mathematics-arkivet , University of St. Andrews