Miksi he halusivat polttaa keisarillisen matemaatikon ja loistavan astrofysiikan vaakalaudalla: Johannes Keplerin salaisuus

2024 Kirjoittaja: Richard Flannagan | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 00:04

Saksalainen luonnontieteilijä, matemaatikko, tähtitieteilijä, astrologi, optikko ja protestanttinen teologi löysivät planeettojen liikkeen lait, jotka on nimetty hänen kunniakseen "Keplerin laiksi". Kollegansa Galileo Galilein tavoin Johannes Kepler kehitti Heliocentric -maailmankuvan, jonka perusti Copernicus. Hänen innovatiiviset ideansa olivat paljon aikaansa edellä. Tieteelliset teoriat kohtasivat kovaa vastustusta paitsi katolisen kirkon myös progressiivisessa protestanttisessa ympäristössä. Yksinäinen, ilman ymmärrystä ja tukea Kepler työskenteli väsymättä ja uskoi löytöihinsä …

Nerouden lapsuus

Johannes Kepler syntyi 27. joulukuuta 1571 Weilissä (nyt Weil der Stadt) Württembergissä. Hän syntyi ennenaikaisesti, oli hyvin heikko ja sairas lapsi. Seitsemän kuukauden ikäisenä Johann kärsi isorokosta. Tauti aiheutti komplikaatioita ja Keplerin näkökyky heikkeni.

Pojan vanhemmat Heinrich ja Katharina Kepler elivät köyhyydessä. Hänen isänsä oli matkustava kauppias ja jätti perheen, kun Johann oli vain viisi vuotta vanha. Tulevan tiedemiehen äiti oli majatalon omistajan tytär ja perinyt perheyrityksen alkoi johtaa sitä menestyksekkäästi. Lisäksi hän tunsi hyvin yrttejä, kuutamoista ennustamista ja yrttilääkettä.

Taloudellinen tilanne oli erittäin epävakaa, ja poika saattoi vain haaveilla hyvästä koulutuksesta. Vain hänen nerokas mielensä ja sinnikkyytensä osoittivat jälleen kerran, ettei mikään ole mahdotonta. Johann osallistui latinalaiskouluun Leonbergissa. Siellä hän opiskeli hyvin ja sai stipendin opiskella protestanttista teologiaa. Saatuaan opinnot luostarissa vuonna 1589 Kepler tuli Tübingenin yliopistoon.

Ryhtyä tiedemieheksi

Nuori Johann rakastui tähtitieteeseen äitinsä ansiosta. Hän näytti uteliaalle pojalleen komeetan vuonna 1577. Tämä näky teki pysyvän vaikutuksen kuusivuotiaan pojan. Kolme vuotta myöhemmin äiti ja poika havaitsivat toisen tähtitieteellisen ilmiön - kuunpimennyksen. Johannilla oli intohimonsa tähtitieteeseen koko elämänsä ajan. Myöhemmin tiedemies sanoi, että jos se ei olisi sukupuolieroja ja köyhyyttä, hänen äitinsä voisi saada koulutuksen ja tulla tiedemieheksi. Kepler oli äitinsä kelvollinen poika.

Yliopistossa Johann opiskeli taiteiden tiedekunnassa. Sitten he opiskelivat matematiikkaa ja tähtitiedettä. Myöhemmin Kepler sukelsi syvälle teologian tutkimukseen. Johann tutustui ensin Nicolaus Copernicuksen teoksiin. Kepleristä tuli innokas teoriansa kannattaja. Jos alussa Kepler halusi tulla protestanttiseksi papiksi, nyt kaikki on muuttunut.

Johann osoitti yksinkertaisesti ilmiömäistä matemaattista kykyä. Nuorta miestä pyydettiin opettamaan Grazin yliopistossa. Hänestä tuli siellä nuorin professori. Kepler oli matematiikan, tähtitieteen ja teologian opettaja kuusi vuotta. Tänä aikana hän onnistui kirjoittamaan ensimmäisen teoksensa "Maailmankaikkeuden mysteeri". Se julkaistiin vuonna 1596. Kirjassa Kepler puhui yleismaailmallisesta harmoniasta ja yritti selvittää maailmankaikkeuden salaisuudet. Tiedemies vertasi tuolloin tunnettujen viiden planeetan kiertorataa. Sitten hän kuvitteli ne ympäri. Myöhemmin, muiden töiden ja löytöjen jälkeen, tämä tieteellinen työ osittain menetti merkityksensä, koska Kepler osoitti, että planeettojen kiertoradat ovat elliptisiä. Mutta Johannin usko maailmankaikkeuden absoluuttiseen matemaattiseen harmoniaan säilyi ikuisesti.

Johannes Keplerin opetus perustui kahteen oletukseen: tieteelliseen ja teologiseen. Hän katsoi tieteen aina Pyhän Raamatun prisman kautta. Kiistoissa työtovereiden kanssa hän osoitti aina heliocentrismin teorian totuuden ja viittasi paitsi Copernicuksen lainauksiin myös Raamatun jakeisiin.

Nykyään kaikki Keplerin löydöt ja lait vahvistetaan nykyaikaisen tieteen tieteellisellä tutkimuksella. Tämä on aikaa, jolloin on olemassa erittäin tarkka tekniikka. Ei voi muuta kuin ihailla loputtomasti Johannes Keplerin nerokkuutta, hänen mielikuvitustaan ja sinnikkyyttään, kun hän ilman kaikkea tätä käsillä pystyi ilmaisemaan kaiken niin tarkasti.

Huolimatta siitä, että Kepler itse piti astrologiaa pseudotieteenä, häntä pidettiin erittäin lahjakkaana astrologina. Johann sanoi, että ihmiset ovat hyvin väärässä ajatellen, että taivaankappaleet vaikuttavat jotenkin heidän maalliseen olemassaoloonsa. Hän kutsui astrologiaa todellisen tieteen typeräksi tyttäreksi, joka ruokkii äitiään. Keplerin astrologiset ennusteet vuodelle 1594 loivat hänelle hyvän maineen, sillä ennusteet äärimmäisen kylmästä talvesta ja turkkilaisesta hyökkäyksestä täyttyivät täsmälleen.

Henkilökohtainen elämä

Johannes Kepler solmi ensimmäisen avioliitonsa Barbara Müllerin kanssa vuonna 1597. Hän oli silloin 25 -vuotias, hän oli leski lapsen kanssa. He asuivat yhdessä lähes 15 vuotta ja synnyttivät viisi lasta. Kaksi kuoli lapsena. Vuonna 1611 Barbara sairastui vakavasti. Nämä olivat Johannille erittäin vaikeita vuosia. Lähes samaan aikaan hän menettää kuusivuotiaan poikansa, joka kuoli isorokkoon, ja vaimonsa. Puolitoista vuotta myöhemmin Johann menee naimisiin Susanna -nimisen naisen kanssa. Tässä avioliitossa hän oli onnellisempi. Vaimo osoittautui hyväksi äidiksi lapsilleen, erittäin ystävällinen ja huolehtiva.

Tunnustus ja maanpako

Johann lähetti ensimmäisen tieteellisen teoksensa "Universumin salaisuudet" Galileolle ja tähtitieteilijä Tycho Brahelle. Galileo kiitti suuresti Keplerin heliocentristä lähestymistapaa, mutta kritisoi hänen mystistä numerologiaansa. Tycho ei myöskään tukenut tätä, koska nämä keksinnöt olivat kaukaa haettuja. Hän arvosti täysin nerokkaan tutkijan ajattelun omaperäisyyttä. He alkoivat kirjeenvaihtoa. Kepler ei voinut riidellä Brahen kanssa riittävän hyvin, koska hänellä ei ollut tarkkoja tietoja ja laitteita, jotka olivat kuuluisan tähtitieteilijän käytettävissä.

Tällä hetkellä kaupungissa, jossa tiedemies asui perheensä kanssa, jännitys alkaa kasvaa. Vastareformation aikana he yrittivät pakottaa Keplerin kääntymään katolisuuteen. Tiedemies kieltäytyi ja joutui pakenemaan. Täällä minun oli muuten kutsuttava Tycho. Vuonna 1600 Johann lähti Prahaan. Siellä hän sai tuomioistuimen tähtitieteilijän keisari Rudolf II: n hovissa.

Tutkija pystyi lopulta omistautumaan kokonaan tieteelle. Hän tarkkailee planeettoja ja kirjoittaa traktaatteja. Vuotta myöhemmin Tycho Brahe kuoli yhtäkkiä. Kepler ottaa paikkansa keisarillisena matemaatikkona. Johannin piti saada päätökseen Brahen tutkimus Marsin havainnoinnista ja Rudolfinin planeettojen liiketaulukoiden kokoamisesta. Sitten hän ansaitsi hyvin vaatimattomasti. Loputtomat sodat tyhjensivät valtiokonttorin ja maksoivat tiedemiehelle todellisia pennejä. Tukeakseen perhettään Kepler kuutamo valaisi laatimalla horoskooppeja. Täällä Tychon ahneet perilliset vaativat kaiken työnsä itselleen. Johann joutui maksamaan. Seuraava vuosikymmen kului hedelmälliseen työhön tieteen hyväksi. Tiedemies ei ainoastaan saanut päätökseen Brahen aloittamaa, vaan myös täydensi Nicolaus Copernicuksen teoriaa olettamallaan elliptisen kiertoradan, jolla planeetat liikkuvat Auringon ympäri.

Vuonna 1609 hän julkaisi Keplerin ensimmäisen ja toisen planeettojen liikkeen lain elliptisen teoriansa seurauksena. Tutkittuaan Marsin kiertoradan tietoja tiedemies löysi 15. toukokuuta 1618 kolmannen hänen mukaansa nimetyistä laeista. Hän kuvasi sitä teoksessa "Harmonices Mundi libri V" (maailman harmonia). Vuonna 1621 hän rikastutti Kopernikuksen oppia teesillä, jonka mukaan auringosta lähtevä voima saa planeetan liikkumaan. Hänen matemaattisilla ja tähtitieteellisillä näkökohdillaan oli valtava vaikutus fysiikan kehitykseen vuosisatojen ajan. Merkittävä käänne aikamme tieteellisessä epistemologiassa merkitsi hänen tutkimustulostensa johdonmukaista käsittelyä.

Kepler arvosti tieteellisestä havainnosta saatuja tietoja ja kokemuksia kirkon ja maallisten viranomaisten ristiriitaisten lausuntojen yläpuolella. Siksi hän joutui yhä enemmän ristiriitaan heidän kanssaan. Tämän vuoksi hän joutui muuttamaan Linziin vuonna 1611, missä hän alkoi työskennellä matemaatikkona. Vuonna 1615 hän kehitti Keplerin tynnyrisäännön. Siitä tuli hänen tärkein panoksensa matematiikkaan. Sen avulla oli mahdollista laskea alueet ja tilavuudet. Tulevaisuudessa se kannusti Simpsonin kaavan löytämistä ja oli tärkeä askel kohti integraalilaskennan luomista. Vuosien 1618 ja 1621 välillä Kepler kirjoitti Epitome Astronomiae Copernicaen (Outline of Copernican Astronomy), jossa hän tiivisti kaikki löydöt. Tästä kirjasta tuli ensimmäinen heliocentrisen maailmankuvan oppikirja.

Vuonna 1626 vastareformointi ja sen fanaatikot pakottivat tiedemiehen lähtemään Linzistä. Useiden matkojen jälkeen hän julkaisi Rudolfin -taulukot vuonna 1627, jotka olivat perustana tähtitieteellisille laskelmille yli kolmen vuosisadan ajan. Vuotta myöhemmin Kepler asettui Saganiin (Sleesia), missä hän työskenteli matemaatikkona prinssi Albrecht Wenzel Eusebius von Wallensteinin (1583-1634) hovissa. Logaritmisen laskennan käyttöönoton myötä hän vaikutti tämän uuden tyyppisen laskennan leviämiseen Saksassa. Kepler teki optiikasta myös tieteellisen tutkimuksen aiheen ja auttoi todistamaan nykyaikaisen Galileo Galilein tekemät löydöt kaukoputkella.

Marsin havaintojen aikana Johannes Kepler sai uuden kaavan. Sen ydin oli, että planeetan liikkeen nopeus on kääntäen verrannollinen sen etäisyyteen Auringosta. Vuonna 1611 tiedemies kirjoitti fantastisen kirjan lennosta kuuhun "Unelma tai kuolemanjälkeinen essee kuun tähtitieteestä". Asiantuntijat pitävät tätä ensimmäisenä tieteiskirjallisuuden kirjallisena teoksena. Tässä romaanissa Johann kuvasi kaikkia tapahtumia tähtitieteen näkökulmasta. Tästä työstä tuli yksi tutkijan elämän tragedian syistä ja hänen epäsuorasta syystä.

Keplerin mysteeri

Vuosina 1615–1621 Kepler työskenteli uskomattoman tärkeän tieteellisen esseen "Copernican Astronomy" parissa, joka julkaistiin kolmessa osassa. Siellä oli yksityiskohtaisia kuvauksia kaikista kolmesta planeetan liikkeen laista ja kaikista Keplerin löydöistä tähtitieteen alalla. Nämä kirjat kiellettiin välittömästi.

Siihen aikaan tieteiskirjallisuuden ja noituuden välinen yhteys oli todistettu tosiasia valtaosalle ihmisistä. Tutkija on kiistänyt nykyisen pitkäaikaisen uskomuksen, jonka mukaan aurinko kiertää maata. Hän oli ensimmäinen, joka perehtyi syvemmälle astrofysiikkaan ja kehitti tieteellisen tavan ennustaa pimennyksiä. Keplerin ajatukset olivat siihen aikaan liian radikaaleja. Ei ole yllättävää, että tiedemiestä epäillään noituudesta.

14. ja 15. vuosisadan aikana Eurooppaa valtasi noidanmetsästyshysteria. Pienelläkin epäilyllä naiset teloitettiin "salaliitosta paholaisen kanssa". Oli yleistä, että korkeat kuninkaalliset ja papit näyttivät eksorcismeja naisille, joiden uskottiin omistavan. Läsnäolijoille näytettiin hyönteisiä, jotka ryömiivät suustaan, kun heidät "karkotettiin demoneista". Satoja tuhansia naisia on syytetty noituudesta ja todettu syyllisiksi. Heitä kidutettiin raa'asti ja sitten teloitettiin.

Tällä aallolla Katharina Kepler, herbalisti ja Johannin äiti, ei paennut vaikeuksia. Hän oli yksi Saksan Leonbergin kaupungin vanhimmista asukkaista, ja hänet tunnettiin röyhkeästä käytöksestään. Kaikki tiesivät hänen kyvyistään parantaa ja lievittää kärsimystä oman valmisteensa yrttisekoitusten avulla. Yksi Katharinan ystävistä ja asiakkaista ilmoitti hänet inkvisitioon syyttäen häntä noituudesta.

Itse asiassa washo oli hyvin yksinkertainen. Tämä nainen, nimeltään Ursula Reinhold, oli kylän parturin sisar. Hän petti miestään ja tuli raskaaksi. Hän tuli ystävänsä Katharinan luo vaatiakseen häntä tekemään abortin. Hän kieltäytyi. Ursula oli raivoissaan. Hän teki abortin itse, tuloksetta. Tämän seurauksena hän sairastui ja halusi salata seuraukset syytti ex-tyttöystäväänsä loitsusta.

Kuten pienissä kaupungeissa usein tapahtuu, oli heti joukko ihmisiä, jotka halusivat halventaa naista. Eräs tyttö kertoi, että hänen kätensä oli tunnoton Katarinan lyönnin jälkeen. Koulun opettaja sanoi, että hänestä tuli noidan uhri ja väitti, että tämä hämäsi häntä ja hän loukkasi jalkansa. Oli muitakin, jotka "näkivät" Katarinan kävelevän suljettujen ovien läpi. Monet ovat väittäneet, että hän oli syynä vauvojen kuolemaan ja karjan ruttoon.

Epäilyihin lisättiin poikansa Johannin työn paino. Erityisesti hänen kirjansa matkasta kuuhun. Se kertoo tarinan nuoresta tähtitieteilijästä, joka menee tälle planeetalle. Tässä häntä avustaa hänen äitinsä, parantaja ja yrttiterapeutti, joka voi kutsua henkiä. Kirjaa pidettiin omaelämäkerrallisena ja se toimi hyvänä tukena syytöksille. Johannin äiti pidätettiin.

Köyhää naista kidutettiin julmasti tunnustaakseen kaikki järjettömät syytökset. Poika tuli pelastamaan. Johannes Kepler omistautui kokonaan rakastetun äitinsä suojelemiseen. Hän osoitti, että Ursula todella teki abortin. Tytön käsi puuttui, koska hän kantoi liikaa raskaita tiiliä. Opettaja ontui, koska hän kompastui ja loukkasi nivelen.

Oikeudenkäynti kesti koko vuoden. Lopuksi poikansa sankarillisten ponnistelujen ansiosta Katarina vapautettiin kaikista syytteistä. Hänet vapautettiin. Vankeus ja kidutus vahingoittivat vakavasti hänen terveyttään. Alle vuotta myöhemmin nainen kuoli. Kepler vietti loppuelämänsä kommentoidessaan kirjaansa Unelma. Hän yritti fanaattisesti varmistaa, että kaikki, mikä saattoi johtaa taikauskoisiin tulkintoihin, selitettiin huolellisesti. Johann kirjoitti monia lisäyksiä, joissa hän esitteli tiukat tieteelliset syyt kaikkien symboliensa ja metaforiensa käyttöön. Tästä huolimatta voit löytää jo nyt niitä, jotka pitävät Kepleriä taikurina, luullen, että hän otti haudalle mukanansa olevan velhon salaisen salaisuuden.

Perintö

Tiedemiehen teokset ovat arvokkaita tähän päivään asti. Esimerkiksi symmetrian, kristallografian ja koodausteorian alalla. Kepler käytti ensimmäisenä termiä "aritmeettinen keskiarvo". Myös ensimmäisen logaritmitaulukon luominen on hänen ansionsa. Kepler antoi valtavan panoksen geometrian kehittämiseen. Hänen ansiostaan syntyi käsite kartiomaisen osan ja äärettömän kaukana olevan pisteen painopisteestä. Termin "hitaus" otti käyttöön Johannes Kepler ja hän, kuten kollega Galileo, löysi ensimmäisen mekaniikan lain. Seuraavan suuren tiedemiehen saavutuksesta tuli melkein painovoiman laki. Hän kykeni selittämään sen, mutta hän ei voinut perustella sitä matemaattiselta kannalta. Johannes Kepler ehdotti ensimmäisenä, että laskuvesi on kuun vaikutus valtamerien yläkerroksiin. Newton teki vastaavan oletuksen vasta sata vuotta myöhemmin.

Kepler esitteli valon taittumisen käsitteen, "optinen akseli", "meniscus", esitteli linssien ja järjestelmien yleisen teorian. Hän kuvasi täysin näkemysmekanismin koko periaatetta, määritteli linssin roolin, määritti likinäköisyyden ja hyperopian syyt. Hänen tutkimuksensa ansiosta teleskooppi keksittiin.

Tiedemiehen kuolema

Vuonna 1630 Kepler päätti mennä Regensburgiin keisarin luo palkansa vuoksi. Matkalla Johann sairastui pahasti ja kuoli. Kaikki, mitä suurin nero -tiedemies jätti lapsilleen: nuhjuiset vaatteet, niukka rahamäärä ja käsikirjoitukset. Myöhemmin ne kaikki julkaistiin 22 osana. Tiedemies ei ollut kovin onnekas edes kuolemansa jälkeen. Kolmenkymmenen vuoden sodan aikana hautausmaa, johon hänet haudattiin, tuhoutui täysin. Hänen hautansa ei ole säilynyt. Jäljelle jäi vain sitaatti, jonka hän itse kirjoitti:”Mittasin taivaan ja nyt mittaan varjot. Mieleni on taivaassa ja ruumiini lepää maan päällä."

Historia on tuntenut monia neroja, joita heidän aikalaisensa eivät ymmärtäneet, arvostaneet ja jopa vainonneet. Lue artikkelimme neroiden surullinen kaatuminen: mikä meni pieleen Nikola Teslalle.