Vznik heliocentrického systému Mikuláša Koperníka je najdôležitejšou súčasťou procesu, ktorý historici nazvali vedeckou revolúciou 16.-17. storočia. V predslove ku svojej knihe, kde načrtol túto teóriu, veľký Poliak opatrne poukázal na jej absurdnosť a navrhol, aby sa jeho práca považovala len za pokus nájsť spôsob, ako uľahčiť matematické výpočty v astronómii.
Zásluha na premene kopernikovského modelu vesmíru na nespornú pravdu patrí veľkému nemeckému vedcovi menom Kepler. Johann, okrem iných veľkých súčasníkov, urobil viac: oznámil príchod nového typu človeka na svet – vedca, ktorý aktívne spoznáva prírodu.
Kométa – predzvesť veľkého osudu
Budúci astronóm, matematik, mechanik, optik sa narodil 27. decembra 1571 v chudobnej rodine v meste Weil vo Württemberskom vojvodstve v švábskej časti Nemecka. Keď mal 5 rokov, hlava rodiny, žoldnier Heinrich Kepler, odišiel do vojny v Holandsku. Johann ho už nikdy nevidel. Jeho matka Katarína bola dcérou hostinského, zaoberala sa bylinkárstvom a veštením, za čo neskôr takmer zaplatilahlavu. S malým príjmom urobila všetko pre to, aby zabezpečila, že jej syn dostane slušné vzdelanie.
Zaujímavú skutočnosť, ktorá možno určila celý osud, obsahuje hneď na začiatku životopis Johannesa Keplera. Katharina Kepler ukázala šesťročnému Johannesovi kométu a o tri roky neskôr, v roku 1580, zatmenie Mesiaca. Hviezda pohybujúca sa po nočnej oblohe a Mesiac meniaci sa tvar pred našimi očami urobili na zvedavého chlapca silný dojem. Možno sa potom zrodila jeho túžba prísť na koreň toho, čo sa stalo?
Učenec-teológ, podporovateľ Koperníka
V ranom detstve trpel Johann kiahňami, ktoré oslabili jeho zrak. Preto vyrastal fyzicky slabý a chorľavý. Dokončenie stredoškolského vzdelania mu preto trvalo dlhšie ako jeho rovesníkom. V tom istom čase vedenie mesta uľahčilo prijatie Keplera na univerzitu v Tübingene, ktoré si všimlo vynikajúcich schopností Johannesa Keplera. Krátka biografia vedca z rokov 1591 až 1594 je intenzívnym vstrebávaním vedomostí na jednej z najlepších európskych univerzít.
Kepler bol celý život hlboko veriaci človek a zarytý protestant. Preto sa pripravoval na kňazstvo a vstúpil na teologickú fakultu. Pravda, predtým absolvoval kurz matematiky a astronómie a stal sa majstrom umenia - tak sa v tom čase nazývali tieto presné vedy. Medzi jeho učiteľov patril aj zástanca heliocentrického systému Michael Möstlin. Kepler sa pod vplyvom svojich prednášok stal aj presvedčeným hlásateľom tejto teórie. Johann sa snažil kreatívne premýšľať o nápadochCopernicus, ale nie vždy vyvodil správne závery.
Kepler Cup
Johannove plány stať sa kňazom prekazilo jeho pozvanie na miesto učiteľa matematiky na univerzite v Grazi (1594). Hoci jeho presvedčenie o oddanosti ceste služby Bohu bolo úplné, biografia Johannesa Keplera sa stáva biografiou výskumného vedca stojaceho na platforme doktríny, ktorá popierala ptolemaiovský (geostacionárny) model sveta.
V pohorí Harz hľadá matematickú harmóniu v štruktúre slnečnej sústavy a vydáva knihu „Tajomstvo vesmíru“(1596). Vizuálnym vyjadrením myšlienok hlásaných vedcom v tejto knihe bol „Kepler Cup“. Išlo o trojrozmerný model slnečnej sústavy, v ktorom je Kopernikovo svietidlo umiestnené v strede, ale Kepler obdarúva obežné dráhy okolo seba otáčajúcich sa planét vlastnosťami platónskych telies – kociek, gúľ a pravidelných mnohostenov. Nie nadarmo bola matematika v tej dobe považovaná za umenie – tento model bol veľmi krásny, aj keď bol absolútne nesprávny.
Včasné pozvanie
Kepler posiela svoju knihu najvyspelejším vedcom v Európe, vrátane Galilea a Dána Tycha Braheho, ktorý pôsobil ako dvorný astronóm v Prahe. Obaja vedci odmietajú Keplerom navrhovanú harmóniu orbitálnych foriem a vysoko oceňujú prácu mladého matematika a astronóma. Pravda, z rôznych pohľadov. Galileo schvaľoval heliocentrický prístup a Bragovi sa páčila smelosť a originalita jeho myslenia. Dán pozval Keplera do Prahy.
Johannov odchod do Prahy uľahčilo viacero okolností. Medzi nimi - ťažká finančná a morálna situácia Keplera (oženil sa, ale mladá manželka ochorela na epilepsiu a čoskoro zomrela) a prenasledovanie protestantov katolíckou cirkvou, ktorá bola vyhlásená za odpadlíka a Johannes Kepler. Krátky životopis vedca v poslednom období jeho pobytu v Harzi je plný hrozieb a nátlaku na neho ako na zástancu heretických teórií.
V roku 1600 prichádza Kepler do Prahy, kde sa začína najplodnejšia etapa jeho života.
Kepler v Prahe. Heritage
Krátko po začatí ich spoločnej práce Brahe nečakane zomrel a Keplerovi tak zostali archívy jeho astronomických pozorovaní a pozícia dvorného astronóma a astrológa. Desaťročie, ktoré Kepler strávil v Prahe, je základom všetkých jeho hlavných vedeckých úspechov v astronómii, fyzike a matematike.
V astronómii priniesol Kepler konečné poradie s myšlienkou pohybu planét slnečnej sústavy. Aby pochopili, aký objav patrí Johannesovi Keplerovi, jeho súčasníci mohli z hlavnej knihy vedca - "Nová astronómia" (1609). V ňom a v záverečnom diele „Harmónia sveta“(1618) boli sformulované tri zákony nebeskej kinematiky. Prvý hovoril o tvare obežnej dráhy planét v podobe elipsy so Slnkom v jednom z ohniskov, druhý a tretí popisovali rýchlosť planéty na obežnej dráhe a spôsob jej merania. Okrem toho Kepler opísal supernovu, zostavil presné astronomické tabuľky, ktoré slúžili námorníkom a astronómom ako sprievodca po hviezdach.
Matematika bola hlavným nástrojom, ktorý Kepler používal pri svojej práci. Johann v knihe „Nová stereometria vínnych sudov“(1615) ukazuje, ako nájsť objem pre rotačné telesá, kladie základy matematickej analýzy a integrálneho počtu. Keplerove matematické objavy zahŕňajú tabuľku logaritmov, nové pojmy – „aritmetický priemer“a „bod v nekonečne“.
Kepler zaviedol pojem „zotrvačnosť“do vedeckého využitia, keď hovoril o existencii túžby príbuzných telies zjednotiť sa v prírode, priblížil sa k objavu zákona univerzálnej gravitácie. Prvýkrát vysvetlil príčinu morského prílivu a odlivu vplyvom Mesiaca, opísal príčiny krátkozrakosti a vyvinul pokročilejší ďalekohľad.
Posledné roky. Pamäť
V roku 1615 bol Kepler nútený stať sa právnikom svojej matky, obvinenej z čarodejníctva. Hrozilo jej upálenie na hranici, no Johannovi sa podarilo zabezpečiť jej prepustenie.
Kepler musel svoje posledné roky stráviť hľadaním spoľahlivého zdroja, ktorý by uživil svoju rodinu, a počas cesty k cisárovi, ktorý mu dlžil plat, v roku 1630 zomrel v meste Rigensburg.
Keplerovo meno dnes patrí medzi najväčšie mozgy, ktorých myšlienky sú základom súčasných vedeckých a technických úspechov. Je po ňom pomenovaný asteroid, kráter na Mesiaci, kozmický kamión a vesmírne observatórium na obežnej dráhe, pomocou ktorého bola objavená nová planéta, podobná, čo sa týka podmienok na Zemi resp.tiež pomenovaný po Keplerovi.
