요하네스 케플러(Johannes Kepler, 1571~1630)는 독일의 천문학자이자 안경점이었습니다. 1571년 12월 27일 독일 바일에서 태어난 그의 아버지는 어릴 때 가족을 버렸고 어머니는 성격이 매우 나빴습니다. 그는 7개월 된 미숙아였습니다. 그는 어렸을 때부터 천연두를 앓아 얼굴에 흉터가 생겼습니다. 한쪽 손은 매우 근시였습니다. 그는 부분적으로 장애가 있었습니다. 그러나 그는 열심히 일하고 똑똑하며 장학금에 의존하여 공부해 왔습니다. 1587년에 그는 신학과 수학을 공부하기 위해 튀빙겐 대학교에 입학했습니다. 코페르니쿠스 이론을 전파하는 데 열성적인 천문학 교수 M이다. 마이스테랭의 가장 제자였던 그는 1591년에 석사 학위를 받았습니다. 1594년에 그는 오스트리아 남부 그라츠에 있는 루터교 대학에 수학을 가르치기 위해 고용되었습니다. 1600년에 그는 프라하 외곽에 있는 팡라키 성 천문대에서 티코의 조수로 고용되었습니다. 1601년 티코가 죽은 후, 케플러는 궁정 수학자이자 티코의 미완성 작품의 지위를 물려받았습니다. 1612년에 그는 오스트리아 린츠로 이주하여 계속해서 천문학을 공부했습니다. 그는 말년에 극심한 가난 속에서 살았으며, 1630년 11월 15일, 거의 60세가 되었을 때 그는 레겐스부르크에서 임금을 받으러 가던 중 병으로 사망했습니다.
케플러는 대학에서 공부할 때 프톨레마이오스 체계와 코페르니쿠스 체계에 대해 심층적인 비교 연구를 진행했으며, 우주에 알려진 여섯 개의 행성과 태양 사이의 관계를 더 알아내려고 노력했습니다. 숫자의 조화의 법칙을 반영합니다. 1596년에 그의 데뷔작인 『우주의 신비』가 출간되었는데, 그 책에서 그는 사면체, 정육면체, 팔면체, 정십이면체(오각형 12개), 정이십면체(삼각형 20개) 및 6개의 구를 중첩하여 코페르니쿠스의 궤도를 설명했습니다. 각 행성의 오류는 5를 초과하지 않습니다. 우주에 대한 이 순전히 기하학적 개념은 실제적인 의미는 없었지만 그의 수학적 재능과 풍부한 상상력은 티코와 갈릴레오의 칭찬을 불러일으켰습니다.
케플러는 티코가 맡긴 루돌프 목록 편찬 작업을 기계적으로 완수하지 못했다. 1604년 9월 30일 초신성 폭발을 발견하는 등 시력이 약한 상태에서 스스로 많은 관측 작업을 했다. 그는 17개월 동안 관찰한 결과를 1606년에 출판된 "뱀주인자리 계단의 신성"이라는 기사에 썼습니다. 1607년에 그는 혜성을 관찰했는데, 이는 나중에 핼리 혜성 등이 되었습니다. 갈릴레오 망원경의 오목렌즈 접안렌즈를 작은 볼록렌즈로 바꾸었고, 후세에는 이를 케플러 망원경이라고 불렀습니다. 1611년에는 망원경의 이론을 설명하기 위해 『굴절』이라는 책을 출판했으며, 빛의 개념을 명확하게 소개하고 대기 굴절을 연구했으며 작은 각도에서 굴절각은 입사각에 비례한다고 제안하고 조명 법칙을 제안했습니다. 빛, 시각 이론 등. 이것들은 관찰 데이터의 축적과 검증에 도움이 될 뿐만 아니라 광학 발전에 중요한 이득이기도 합니다. 데카르트는 다음과 같이 말했습니다. "케플러는 누구보다 뛰어난 나의 주요 광학 교사입니다. 다른 사람들."
그는 천문학 연구에서 수많은 관측 데이터로부터 행성의 정확한 기하학적 궤도를 결정하고 행성 운동 법칙에 대한 수학적 설명을 알아내는 문제에 직면했습니다. 이를 위해서는 먼저 지구의 실제 궤도를 결정해야 합니다. 그는 태양과 지구, 화성이 일직선상에 있는 순간부터 화성이 태양 주위를 공전하고 원래 위치로 돌아오는 687일 후에 태양과 화성의 방향(별을 기준으로)을 알 수 있게 되었다. ) 지구에서 본 태양과 화성의 방향을 기준으로 지구 궤도의 한 지점을 결정할 수 있습니다. 687일마다 측정된 여러 데이터 세트를 처리함으로써 지구의 궤도 모양을 정확하게 결정할 수 있습니다.
그는 계속해서 화성의 궤도를 찾으면서 1년 반 동안 70가지가 넘는 고된 생각과 계산을 거쳐 '균일'이라는 전통적인 사상에 따라 프톨레마이오스와 코페르니쿠스를 반복적으로 비교했다. 원운동" Ni와 Tycho의 이론적인 경로를 바탕으로 다양한 편심원궤도 시나리오가 제안되었고, Tycho가 측정한 데이터도 있었지만, 최상의 결과에서의 오차는 여전히 8분각에 달했습니다. Tycho의 최대 관찰 오류는 2분에 불과합니다. 그는 이 고된 계산을 "화성을 정복하고 격파하기 위한 전투"에 비유하며 "이 교활한 적이 뜻밖에도 내가 만든 방정식의 사슬을 끊었다"며 "나의 육체적인 요인이 형성된 군대가 트라우마를 입었지만 탈출했다"고 말했다. ." 이 8센트의 차이는 천문학의 혁명을 가져왔습니다.
케플러는 측정된 데이터에 충실했고, 꼼꼼했으며, 새로운 길을 찾기 위해 불굴의 정신을 사용했습니다. "원"과 "균일한 속도"라는 전통적인 개념을 포기해야만 행성이 더 빠르게 움직인다는 관측 사실과 일치할 수 있었습니다. 태양에 가까우면 속도가 느려지고 태양에서 멀어지면 속도가 느려집니다. 케플러가 이것을 깨닫는 것은 쉽지 않았습니다. 그는 물리학과 천문학에 수학적 법칙을 도입하는 그의 고된 과정을 다음과 같은 말로 표현했습니다.
"생각하고 계산하는 것은 이것을 하는 것만큼 쉽습니다." 미친.. 왜 타원인지 정말 이해가 안가네요? 너무 말도 안 돼요! 직경의 문제는 타원을 통해 해결해야 합니까?... 추론을 통해 도출된 물리적 원리는 행성의 경험과 일치해야 합니다. 궤도가 완전히 타원형이 되기 위해서는 다른 방법이 없습니다.”
위의 작업을 바탕으로 케플러는 1609년 『신천문학』에 첫 번째와 두 번째 작품을 발표했습니다. 행성 법칙(타원 궤도 법칙과 등가) 지역법). 그러나 그는 여전히 이에 만족하지 않고 계속해서 행성들 사이의 궤도 매개변수의 규칙성을 추구했으며, 수많은 테스트와 실패를 거듭한 끝에 마침내 1619년에 출판된 『우주의 조화』에서 제3법칙을 발견했습니다. (주기법). 이러한 방식으로 간단한 수학적 결론이 마침내 과거의 복잡한 시스템 모델을 대체하여 코페르니쿠스의 태양 중심 이론이 완전한 승리를 거두었습니다.
케플러는 우주에 질서정연한 그림을 제공하기 위해 수학 법칙과 '루돌프 목록'을 사용했습니다. 그는 또한 태양 주위를 도는 행성계 형성의 원인을 찾고 자기 이론을 제안했습니다. 그의 저서 "코페르니쿠스 천문학 입문"(1618-1621)에서 지구가 큰 자석이라는 Gibbert의 견해를 바탕으로 그는 태양 주위를 도는 행성의 타원 궤도에 대한 물리적 이유를 설명하기 위해 자신의 생각을 제시했습니다. "태양의 움직임" 태양이 축을 중심으로 회전할 때 이 직선형 힘의 선이 행성에 "밀어내는" 힘을 가합니다. 각 행성은 큰 자석과 같으며, 하늘을 이동할 때 자기 축은 변하지 않습니다. 즉, 태양이 한 극을 밀어내고 다른 극을 끌어당깁니다. 그는 "중력은 자기와 유사하게 결합하거나 병합하려는 유사한 물체 간의 상호 작용"이라고 믿었습니다. 중력과 중력의 물리적 특성에 대한 이러한 초기 생각은 중력 연구를 촉진했습니다.
케플러의 삶은 질병, 빈곤, 종교적 갈등, 전쟁으로 시달렸습니다. 그는 노력과 고난을 통해 마침내 성공했습니다. 케플러의 투쟁의 원동력은 천문학의 진정한 법칙에 대한 끈질긴 추구와 다양한 어려움을 극복하려는 인내와 헌신이었습니다. 티코가 그에게 남긴 정확하고 풍부한 관찰 데이터와 그가 수많은 실패 속에서 찾아낸 올바른 방법은 그에게 성공의 조건을 제공했습니다.
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