Dlaczego chcieli spalić na stosie imperialnego matematyka i genialnego astrofizyka: Sekret Johannesa Keplera

2024 Autor: Richard Flannagan | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 00:15

Niemiecki przyrodnik, matematyk, astronom, astrolog, optyk i teolog protestancki odkrył prawa ruchu planet, nazwane na jego cześć „prawami Keplera”. Podobnie jak jego kolega Galileo Galilei, Johannes Kepler rozwinął heliocentryczny światopogląd, założony przez Kopernika. Jego innowacyjne pomysły znacznie wyprzedzały swoje czasy. Teorie naukowe spotkały się z zaciekłym oporem nie tylko Kościoła katolickiego, ale także postępowego środowiska protestanckiego. Samotny, pozbawiony zrozumienia i wsparcia Kepler pracował niestrudzenie i wierzył w swoje odkrycia…

Dzieciństwo geniuszu

Johannes Kepler urodził się 27 grudnia 1571 roku w Weil (obecnie Weil der Stadt) w Wirtembergii. Urodził się przedwcześnie, był bardzo słabym i chorowitym dzieckiem. W wieku siedmiu miesięcy Johann zachorował na ospę. Choroba spowodowała komplikacje i osłabienie wzroku Keplera.

Rodzice chłopca, Heinrich i Katharina Kepler, żyli w biedzie. Jego ojciec był wędrownym kupcem i opuścił rodzinę, gdy Johann miał zaledwie pięć lat. Matka przyszłego naukowca była córką karczmarza i po odziedziczeniu rodzinnego interesu zaczęła go z powodzeniem prowadzić. Ponadto była dobrze zorientowana w ziołach, wróżbiarstwie i ziołolecznictwie.

Sytuacja finansowa była bardzo niestabilna, a o dobrym wykształceniu chłopiec mógł tylko pomarzyć. Dopiero jego genialny umysł i wytrwałość po raz kolejny udowodniły, że nie ma rzeczy niemożliwych. Johann uczęszczał do szkoły łacińskiej w Leonbergu. Tam dobrze się uczył i otrzymał stypendium na studiowanie teologii protestanckiej. Po ukończeniu studiów w klasztorze w 1589 r. Kepler wstąpił na Uniwersytet w Tybindze.

Zostać naukowcem

Młody Johann zakochał się w astronomii dzięki matce. To ona pokazała swojemu dociekliwemu synowi kometę w 1577 roku. Ten widok wywarł niezatarte wrażenie na sześcioletnim chłopcu. Trzy lata później matka i syn zaobserwowali kolejne zjawisko astronomiczne - zaćmienie Księżyca. Johann nosił swoją pasję do astronomii przez całe życie. Następnie naukowiec powiedział, że gdyby nie uprzedzenia płciowe i ubóstwo, jego matka mogłaby zdobyć wykształcenie i zostać naukowcem. Kepler był godnym synem swojej matki.

Na uniwersytecie Johann studiował na Wydziale Sztuki. Potem studiowali matematykę i astronomię. Później Kepler pogrążył się w głębokim studium teologii. Johann po raz pierwszy zapoznał się z twórczością Mikołaja Kopernika. Kepler stał się gorącym zwolennikiem jego teorii. Jeśli na początku Kepler chciał zostać księdzem protestanckim, teraz wszystko się zmieniło.

Johann wykazał się po prostu fenomenalnymi zdolnościami matematycznymi. Młody człowiek został poproszony o nauczanie na Uniwersytecie w Grazu. Został tam najmłodszym profesorem. Kepler przez sześć lat był nauczycielem matematyki, astronomii i teologii. W tym czasie udało mu się napisać swoje pierwsze dzieło „Tajemnica wszechświata”. Został opublikowany w 1596 roku. W książce Kepler mówił o uniwersalnej harmonii i próbował rozwikłać tajemnice wszechświata. Naukowiec porównał orbity pięciu znanych wówczas planet. Potem wyobraził sobie, że są okrągłe. Później, po innych pracach i odkryciach, ta praca naukowa częściowo straciła na znaczeniu, ponieważ Kepler udowodnił, że orbity planet mają kształt eliptyczny. Ale wiara Johanna w absolutną matematyczną harmonię Wszechświata pozostała na zawsze.

Nauczanie Johannesa Keplera opierało się na dwóch postulatach: naukowym i teologicznym. Zawsze patrzył na naukę przez pryzmat Pisma Świętego. W sporach z kolegami zawsze dowodził prawdziwości teorii heliocentryzmu, cytując nie tylko cytaty Kopernika, ale także wersety z Biblii.

Dziś wszystkie odkrycia i prawa Keplera znajdują potwierdzenie w badaniach naukowych współczesnej nauki. Jest to czas, w którym istnieje technika o wysokiej precyzji. Można tylko bez końca podziwiać geniusz Johannesa Keplera, jego wyobraźnię, wytrwałość, gdy nie mając tego wszystkiego pod ręką, potrafił wszystko wyrazić z taką precyzją.

Pomimo tego, że sam Kepler uważał astrologię za pseudonaukę, uważano go za bardzo utalentowanego astrologa. Johann powiedział, że ludzie bardzo się mylą, myśląc, że ciała niebieskie w jakiś sposób wpływają na ich ziemską egzystencję. Nazwał astrologię głupią córką prawdziwej nauki, która karmi swoją matkę. Przepowiednie astrologiczne Keplera na rok 1594 wyrobiły mu dobrą reputację, gdyż przepowiednie o wyjątkowo mroźnej zimie i najeździe tureckim dokładnie się sprawdziły.

Życie osobiste

Johannes Kepler zawarł swoje pierwsze małżeństwo z Barbarą Müller w 1597 roku. Miała wtedy 25 lat, była wdową z dzieckiem. Mieszkali razem przez prawie 15 lat i urodzili pięcioro dzieci. Dwóch zmarło w dzieciństwie. W 1611 r. Barbara poważnie zachorowała. To były bardzo trudne lata dla Johanna. Niemal w tym samym czasie traci swojego sześcioletniego syna, który zmarł na ospę, oraz żonę. Półtora roku później Johann ponownie poślubia kobietę o imieniu Susanna. W tym małżeństwie był szczęśliwszy. Żona okazała się dobrą matką dla jego dzieci, bardzo miłą i opiekuńczą.

Uznanie i wygnanie

Johann wysłał swoją pierwszą pracę naukową „Sekrety Wszechświata” Galileuszowi i astronomowi Tycho Brahe. Galileusz bardzo chwalił heliocentryczne podejście Keplera, ale krytykował jego mistyczną numerologię. Tycho również tego nie poparł, biorąc pod uwagę, że te fabrykacje są naciągane. W pełni docenił oryginalność myślenia genialnego naukowca. Zaczęli korespondować. Kepler nie mógł odpowiednio polemizować z Brahe, ponieważ nie miał dokładnych danych i sprzętu, jakimi dysponował wybitny astronom.

W tym czasie w mieście, w którym naukowiec mieszkał z rodziną, zaczyna narastać napięcie. W okresie kontrreformacji próbowali zmusić Keplera do przejścia na katolicyzm. Naukowiec odmówił i został zmuszony do ucieczki. Tutaj przy okazji musiałem zaprosić Tycho. W 1600 roku Johann wyjechał do Pragi. Tam otrzymał stanowisko nadwornego astronoma na dworze cesarza Rudolfa II.

Naukowiec mógł wreszcie całkowicie poświęcić się nauce. Obserwuje planety i pisze traktaty. Rok później Tycho Brahe zmarł nagle. Kepler zajmuje jego miejsce jako cesarski matematyk. Johann miał dokończyć badania Brahe w zakresie obserwacji Marsa i zestawienia tablic ruchu planet Rudolfina. Zarabiał wtedy bardzo skromnie. Niekończące się wojny wyczerpały skarbiec i zapłaciły naukowcowi prawdziwe grosze. Aby utrzymać rodzinę, Kepler dorabiał, sporządzając horoskopy. Tutaj chciwi spadkobiercy Tycho zażądali dla siebie całej jego pracy. Johann musiał się opłacić. Kolejną dekadę spędziliśmy na owocnej pracy na rzecz nauki. Naukowiec nie tylko dokończył to, co rozpoczął Brahe, ale uzupełnił teorię Mikołaja Kopernika o jego założenie o eliptycznej orbicie, po której planety poruszają się wokół Słońca.

W 1609 opublikował pierwsze i drugie prawo Keplera dotyczące ruchu planet w wyniku jego teorii eliptycznej. Po przestudiowaniu danych na orbicie Marsa naukowiec 15 maja 1618 r. Odkrył trzecie z praw nazwanych jego imieniem. Opisał to w pracy „Harmonices Mundi libri V” (Harmonia światowa). W 1621 roku wzbogacił doktrynę Kopernika tezą, że siła emanująca ze słońca powoduje ruch planety. Jego matematyczne i astronomiczne rozważania miały ogromny wpływ na dalszy rozwój fizyki na kolejne stulecia. Znaczący zwrot w naukowej epistemologii naszych czasów oznaczał konsekwentne przetwarzanie wyników jego badań.

Kepler cenił wiedzę i doświadczenie wyniesione z obserwacji naukowych ponad sprzeczne wypowiedzi władz kościelnych i świeckich. Dlatego coraz częściej wchodził z nimi w konflikt. Z tego powodu w 1611 r. został zmuszony do przeniesienia się do Linzu, gdzie rozpoczął pracę jako matematyk. W 1615 opracował zasadę beczki Keplera. Stał się jego najważniejszym wkładem do matematyki. Z jego pomocą można było obliczyć powierzchnie i kubatury. W przyszłości stymulował odkrycie wzoru Simpsona i był ważnym krokiem w kierunku stworzenia rachunku całkowego. W latach 1618-1621 Kepler napisał Epitome Astronomiae Copernicae (Zarys astronomii kopernikańskiej), w którym podsumował wszystkie swoje odkrycia. Ta książka stała się pierwszym podręcznikiem heliocentrycznego światopoglądu.

W 1626 r. kontrreformacja i jej fanatycy zmusili naukowca do opuszczenia Linzu. Po kilku podróżach opublikował w 1627 Tablice Rudolfina, które przez ponad trzy wieki służyły jako podstawa obliczeń astronomicznych. Rok później Kepler osiadł w Sagan (Śląsk), gdzie pracował jako matematyk na dworze księcia Albrechta Wenzela Euzebiusza von Wallenstein (1583-1634). Dzięki wprowadzeniu do obliczeń logarytmicznych przyczynił się do rozpowszechnienia tego nowego typu obliczeń w Niemczech. Kepler uczynił również optykę przedmiotem badań naukowych i pomógł udowodnić odkrycia dokonane przez jego współczesnego Galileo Galilei za pomocą teleskopu.

Podczas obserwacji Marsa Johannes Kepler wyprowadził nową formułę. Jego istotą było to, że prędkość ruchu planety jest odwrotnie proporcjonalna do jej odległości od Słońca. W 1611 r. naukowiec napisał fantastyczną książkę o locie na księżyc „Sen, czyli pośmiertny esej o astronomii księżycowej”. Eksperci uważają to za pierwsze dzieło literackie z gatunku science fiction. W tej powieści Johann opisał wszystkie wydarzenia z punktu widzenia astronomii. To właśnie ta praca stała się jedną z przyczyn tragedii w życiu naukowca i pośrednią przyczyną jego śmierci.

Tajemnica Keplera

W okresie od 1615 do 1621 Kepler pracował nad niezwykle ważnym esejem naukowym „Astronomia Kopernika”, który ukazał się w trzech tomach. Były szczegółowe opisy wszystkich trzech praw ruchu planet i wszystkich odkryć Keplera w dziedzinie astronomii. Te książki zostały natychmiast zakazane.

W tamtych czasach związek między science fiction a czarami był faktem udowodnionym dla ogromnej większości ludzi. Naukowiec zaprzeczył obecnemu od dawna przekonaniu, że Słońce krąży wokół Ziemi. Jako pierwszy zagłębił się w astrofizykę i opracował naukowy sposób przewidywania zaćmień. Pomysły Keplera były jak na tamte czasy zbyt radykalne. Nic dziwnego, że naukowiec był podejrzany o czary.

W XIV i XV wieku Europę ogarnęła histeria polowania na czarownice. Przy najmniejszym podejrzeniu kobiety stracono za „spisek z diabłem”. Często zdarzało się, że arystokraci i duchowni urządzali egzorcyzmy na kobietach, które uważano za opętane. Obecnym pokazano owady, które wypełzły z ich pysków, gdy zostały „wypędzone z demonów”. Setki tysięcy kobiet zostało oskarżonych o czary i uznanych za winne. Byli brutalnie torturowani, a następnie straceni.

Na tej fali Katharina Kepler, zielarka i matka Johanna, nie uniknęła kłopotów. Była jedną z najstarszych mieszkanek niemieckiego miasta Leonberg i była znana ze swojej zarozumiałej postawy. Wszyscy wiedzieli o jej zdolnościach do leczenia i łagodzenia cierpienia za pomocą mieszanek ziołowych własnego preparatu. Jeden z przyjaciół i klientów Kathariny zgłosił ją do Inkwizycji, oskarżając ją o czary.

W rzeczywistości washo było bardzo proste. Ta kobieta, Ursula Reinhold, była siostrą wiejskiego fryzjera. Zdradziła męża i w rezultacie zaszła w ciążę. Przyszła do swojej przyjaciółki Kathariny z prośbą o pomoc w aborcji. Ona odmówiła. Urszula była wściekła. Sama dokonała aborcji, bez powodzenia. W rezultacie zachorowała i chcąc ukryć konsekwencje, oskarżyła swoją byłą dziewczynę o rzucenie na nią zaklęcia.

Jak to często bywa w małych miasteczkach, od razu pojawiła się grupa ludzi, którzy chcieli oczernić kobietę. Jedna dziewczyna stwierdziła, że jej ręka zdrętwiała po uderzeniu przez Katarinę. Nauczycielka powiedziała, że padł ofiarą wiedźmy, twierdząc, że go skrzywdziła, a on zranił się w nogę. Byli też inni, którzy „zobaczyli” Katarinę przechodzącą przez zamknięte drzwi. Wielu twierdziło, że była przyczyną śmierci niemowląt i zarazy zwierząt gospodarskich.

Do podejrzeń dodano wagę pracy jej syna Johanna. W szczególności jego książka o podróży na Księżyc. Opowiada historię młodego astronoma udającego się na tę planetę. Pomaga mu w tym jego matka, uzdrowicielka i zielarz, która potrafi przyzywać duchy. Książka została uznana za autobiograficzną i stanowiła dobre wsparcie dla oskarżeń. Matka Johanna została aresztowana.

Biedna kobieta została brutalnie torturowana, aby przyznać się do wszystkich absurdalnych zarzutów. Syn przyszedł na ratunek. Johannes Kepler poświęcił się całkowicie ochronie swojej ukochanej matki. Udowodnił, że Urszula rzeczywiście dokonała aborcji. Ręka dziewczyny zdrętwiała od tego, że dźwigała za dużo ciężkich cegieł. Nauczyciel utykał, ponieważ potknął się i zranił staw.

Proces trwał cały rok. Ostatecznie dzięki bohaterskim wysiłkom syna Katarina została oczyszczona ze wszystkich zarzutów. Została zwolniona. Więzienie i tortury poważnie nadszarpnęły jej zdrowie. Niecały rok później kobieta zmarła. Kepler spędził resztę życia komentując swoją książkę Sen. Fanatycznie starał się, aby wszystko, co mogło prowadzić do przesądnych interpretacji, zostało dokładnie wyjaśnione. Johann napisał wiele dodatków, w których przedstawił ściśle naukowe powody używania wszystkich swoich symboli i metafor. Mimo to nawet teraz można znaleźć tych, którzy uważają Keplera za maga, myśląc, że zabrał ze sobą do grobu swój złowrogi sekret czarnoksiężnika.

Dziedzictwo

Prace naukowca są cenne do dziś. Na przykład w dziedzinie symetrii, krystalografii i teorii kodowania. Kepler jako pierwszy użył terminu „średnia arytmetyczna”. Jego zasługą jest również stworzenie pierwszej tablicy logarytmów. Kepler wniósł ogromny wkład w rozwój geometrii. Dzięki niemu pojawiła się koncepcja ogniska przekroju stożkowego i nieskończenie odległego punktu. Termin „bezwładność” wprowadził Johannes Kepler i podobnie jak jego kolega Galileo odkrył pierwsze prawo mechaniki. Kolejnym osiągnięciem wielkiego naukowca prawie stało się prawo grawitacji. Był w stanie to wyjaśnić, ale nie mógł uzasadnić z matematycznego punktu widzenia. Johannes Kepler jako pierwszy zasugerował, że przypływy i odpływy to wpływ księżyca na górne warstwy oceanów. Newton zaledwie 100 lat później poczynił podobne założenie.

Kepler był tym, który wprowadził pojęcie załamania światła, „osi optycznej”, „menisku”, przedstawił ogólną teorię soczewek i układów. W pełni opisał całą zasadę mechanizmu widzenia, określił rolę soczewki, określił przyczyny krótkowzroczności i nadwzroczności. Dzięki jego badaniom wynaleziono teleskop.

Śmierć naukowca

W 1630 r. Kepler postanowił udać się do Ratyzbony, do cesarza, za swoją pensję. Po drodze Johann przeziębił się i zmarł. Wszystko, co największy genialny naukowiec zostawił swoim dzieciom: odrapane ubrania, skąpe pieniądze i rękopisy. Później wszystkie zostały wydane w 22 tomach. Naukowiec nie miał szczęścia nawet po śmierci. W czasie wojny trzydziestoletniej cmentarz, na którym został pochowany, został doszczętnie zniszczony. Jego grób nie zachował się. Pozostało tylko epitafium, o którym sam napisał: „Zmierzyłem niebo, a teraz mierzę cienie. Mój umysł jest w niebie, a moje ciało spoczywa na ziemi”.

Historia zna wielu geniuszy, których współcześni nie rozumieli, nie doceniali, a nawet prześladowali. Przeczytaj nasz artykuł smutny upadek geniuszu: co poszło nie tak dla Nikoli Tesli.