אם התחלת להתעניין באסטרונומיה ובפיזיקה כנראה ששמעת על חוקי קפלר פעמים רבות. חוקים אלה הקובעים את תנועת כוכבי הלכת סביב השמש ב סיסטמה סולאר הם הומצאו על ידי האסטרונום והמדען המתמטיקאי יוהנס קפלר. זו הייתה ממש מהפכה שעזרה להבין את הדינמיקה של כוכבי הלכת סביב השמש וללמוד עוד על היקום שלנו.
בפוסט זה אנו הולכים לספר לכם בפירוט רב את הביוגרפיה של יוהנס קפלר וכל תגליותיו. תוכלו לדעת את התרומה לאסטרונומיה.
ביוגרפיה
יליד וירטמברג, גרמניה, בשנת 1571, הוריו הם שגרמו לו להתעניין בכל מה שקשור לאסטרונומיה. באותה תקופה ה- תיאוריה הליוצנטרית מיוצר ע"י ניקולאוס קופרניקוס לכן היה צורך לדעת יותר על תנועת כוכבי הלכת סביב השמש.
בגיל 9 אביו של קפלר גרם לו לצפות בליקוי ירח והוא ראה כיצד הירח נראה אדום למדי. בין הגילאים 9 עד 11 עבד כפועל בשדות. זה היה כבר בשנת 1589 כשנכנס לאוניברסיטת טובינגן. הוא הצליח ללמוד אתיקה, דיאלקטיקה, רטוריקה, יוונית, עברית ואסטרונומיה. החלק שהעניק לו הכי הרבה תשוקה היה אסטרונומיה, ובסופו של דבר זה היה הייעוד שלו.
אביו יצא למלחמה ומעולם לא ראה אותו עוד בחייו. ההסבר לתאוריה ההליוצנטרית היה שמור לתלמידים הטובים ביותר. למרות שזה היה נגד מדע אמיתי, את שאר התלמידים פחות מצטיינים לימדו את תיאוריה גיאוצנטרית תוכנן על ידי תלמי. למרות שלא היה שום טעם לחשוף שתי תיאוריות שונות בו זמנית, זה מה שנעשה כדי להבדיל בין תלמידים מצטיינים שראויים לדעת "את האמת" ואת השאר שהסתפקו בתיאוריות נחשלות.
קפלר התאמן כקופרניקני והיה משוכנע בכל תקפותה של התיאוריה. כשרצה להיות שר לותרני, נודע לו שבית הספר הפרוטסטנטי בגראץ מחפש מורה למתמטיקה. שם החל לעבוד בשנת 1594. במשך כמה שנים פרסם אלמנכים עם תחזיות אסטרולוגיות.
מוקדש לאסטרונומיה
רוב חייו של יוהנס קפלר הוקדשו להבין את החוקים השולטים בתנועה הפלנטרית. בתחילה, כשהחל את לימודיו, חשב כי על כוכבי הלכת ותנועותיהם לשמר את ההרמוניה של חוקי פיתגורס או את המוסיקה של הכמויות השמימיות.
בחישוביו ניסה להראות כי המרחק בין כדור הארץ לשמש הורכב מ- 6 כדורים שהיו מקוננים בזה אחר זה. ששת הכדורים האלה הם שהכילו את ששת כוכבי הלכת האחרים שבאותה תקופה, רק מרקורי, ונוס, כדור הארץ, מאדים, צדק ושבתאי היו ידועים.
מאוחר יותר בשנת 1596, הוא כתב ספר בו התאר את רעיונותיו. הספר נודע בשם "המסתורין הקוסמי". בשנת 1600 הוא הסכים לשתף פעולה עם טיכו ברהה שהקים את מה שהפך למרכז התצפית האסטרונומי הטוב ביותר באותה תקופה. המרכז נקרא טירת בנאטקי והוא נמצא ליד פראג.
לטיכו ברהה היו נתוני התצפית הפלנטרית הטובים והמדויקים ביותר שהיו באותה עת. למעשה, ברמת הדיוק, זה היכה את הנתונים בהם קופרניקוס עצמו טיפל. עם זאת, למרות ששיתוף הנתונים היה עוזר מאוד לשיתוף הפעולה של שניהם, טייצ'ו לא רצה לשתף את קפלר את הנתונים הטובים האלה. כבר על ערש דווי, הוא כן הסכים להוריש את הנתונים הללו לקפלר, בהם הוצגו כל הנתונים על מסלולי הפלנטה של השנים בהן אסף מידע ולמד עליהם.
עם נתונים מדויקים מאוד אלה, יוהנס קפלר הצליח להסיק את מסלוליהם האמיתיים של כוכבי הלכת שהיו ידועים באותה תקופה ולפרט את חוקי קפלר בהמשך.
חוקי יוהנס קפלר
בשנת 1604 הוא צפה בסופרנובה בדרך החלב בהמשך נקרא הכוכב של קפלר. שום סופרנובה לא נצפתה אחרי זו בגלקסיה שלנו.
מכיוון שעיצובים של טיכו התאימו יותר לכוכב הלכת מאדים, זה הוא שגרם לקפלר להבין זאת מסלולי כוכבי הלכת לא היו מעגליים אלא אליפטיים. הוא לא יכול היה לקבל את זה שאלוהים לא שם את כוכבי הלכת בגיאומטריה פשוטה יותר שאינה אליפטית. לבסוף, לאחר מחקרים רבים, הוא הצליח לאמת שהתיאוריות שהלכו עם האליפטיות עבדו בצורה מושלמת. כך נולד החוק הראשון של קפלר, שאומר "כוכבי הלכת מתארים תנועות אליפטיות סביב השמש, השנייה נמצאות באחד ממוקדי האליפסה»
זו הייתה די קפיצה והתפתחות באסטרונומיה, שם עובדות הגיעו לפני משאלות שאלוהים ברא את היקום. קפלר פשוט התבונן בנתונים והסיק מסקנות לגבי הדברים מבלי שנאלץ לחשוב על תפיסות מוקדמות. לאחר שתיאר את תנועת כוכבי הלכת, הגיע הזמן לגלות מה המהירות בה הם נעו במסלולם. כך הוא הגיע לחוק השני של קפלר שאומר " כוכבי הלכת, במסעם דרך האליפסה, גורפים אזורים שווים באותו זמן".
במשך זמן רב ניתן היה לאשר את שני החוקים הללו בכוכבי הלכת האחרים. מה שנותר לדעת היה הקשר בין מסלולי כוכבי הלכת זה לזה. לאחר מספר שנים של עבודה, תצפיות וחישובים, הוא גילה את החוק השלישי והחשוב ביותר השולט בתנועה הפלנטרית ואומר " ריבוע תקופות כוכבי הלכת פרופורציונאלי לקוביית מרחקם הממוצע מהשמש«. חוק שלישי זה הוא המורכב והמורכב ביותר וכונה החוק ההרמוני. בכך ניתן היה לאחד, לחזות ולהבין טוב יותר את תנועות הכוכבים במערכת השמש.
כפי שאתה יכול לראות, ליוהנס קפלר היה ידע רחב יותר על היקום שנותר בימינו.
חוקי קפלר התגלו ולא הומצאו