چرا آنها می خواستند ریاضیدان امپریالیستی و اخترفیزیکدان درخشان را به خطر بیندازند: راز یوهانس کپلر

2024 نویسنده: Richard Flannagan | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 00:04

دانشمند طبیعی آلمانی ، ریاضیدان ، منجم ، ستاره شناس ، بینایی شناس و الهیات پروتستان قوانین حرکت سیاره ای را کشف کرد که به افتخار وی "قوانین کپلر" نامگذاری شده است. یوهانس کپلر ، مانند همکارش گالیله گالیله ، جهان بینی هلیوسنتری را ایجاد کرد که توسط کوپرنیک تأسیس شد. ایده های ابتکاری او بسیار جلوتر از زمان خود بود. نظریه های علمی نه تنها با مقاومت شدید کلیسای کاتولیک ، بلکه در محیط پروتستان مترقی مواجه شدند. کپلر تنها ، فاقد درک و حمایت ، خستگی ناپذیر کار می کرد و به کشفیات خود اعتقاد داشت …

کودکی نابغه

یوهانس کپلر در 27 دسامبر 1571 در ویل (امروزه ویل در اشتاد) در وورتمبرگ متولد شد. او نارس به دنیا آمد ، کودکی بسیار ضعیف و بیمار بود. یوهان در هفت ماهگی از آبله رنج می برد. این بیماری عوارضی ایجاد کرد و بینایی کپلر ضعیف شد.

والدین پسر ، هاینریش و کاتارینا کپلر ، در فقر زندگی می کردند. پدرش یک تاجر مسافر بود و وقتی یوهان تنها پنج سال داشت خانواده را ترک کرد. مادر دانشمند آینده دختر یک مسافرخانه بود و با به ارث بردن مشاغل خانوادگی ، آن را با موفقیت شروع کرد. علاوه بر این ، او به خوبی در گیاهان دارویی ، فالگیری مهتابی و داروهای گیاهی مهارت داشت.

وضعیت مالی بسیار ناپایدار بود و پسر فقط می توانست رویای تحصیل خوب را در سر داشته باشد. فقط ذهن مبتکرانه و پشتکار او بار دیگر ثابت کرد که هیچ چیز غیر ممکن نیست. یوهان در یک مدرسه لاتین در لئونبرگ تحصیل کرد. در آنجا به خوبی درس خواند و بورسیه تحصیلی برای تحصیل الهیات پروتستان دریافت کرد. پس از اتمام تحصیلات خود در صومعه در 1589 ، کپلر وارد دانشگاه توبینگن شد.

دانشمند شدن

یوهان جوان به لطف مادرش عاشق علم نجوم شد. این او بود که در سال 1577 دنباله دار را به پسر کنجکاو خود نشان داد. این منظره روی پسر شش ساله تأثیر ناپذیری گذاشت. سه سال بعد ، مادر و پسر پدیده نجومی دیگری را مشاهده کردند - ماه گرفتگی. یوهان در طول زندگی اش علاقه خود را به نجوم داشت. متعاقباً ، دانشمند گفت اگر سوگیری جنسیتی و فقر نبود ، مادرش می توانست تحصیل کند و دانشمند شود. کپلر فرزند شایسته مادرش بود.

در دانشگاه ، یوهان در دانشکده هنر تحصیل کرد. سپس ریاضیات و نجوم را مطالعه کردند. بعداً ، کپلر وارد مطالعه عمیق الهیات شد. یوهان ابتدا با آثار نیکولاس کوپرنیک آشنا شد. کپلر حامی سرسخت نظریه های خود شد. اگر در ابتدا کپلر می خواست کشیش پروتستان شود ، اکنون همه چیز تغییر کرده است.

یوهان توانایی ریاضی فوق العاده ای را نشان داد. از مرد جوان خواسته شد که در دانشگاه گراتس تدریس کند. او جوانترین استاد آنجا شد. کپلر به مدت شش سال معلم ریاضیات ، نجوم و الهیات بود. در این مدت ، او موفق شد اولین اثر خود "رمز و راز جهان" را بنویسد. در سال 1596 منتشر شد. در کتاب ، کپلر در مورد هماهنگی جهانی صحبت کرد و سعی کرد اسرار جهان را کشف کند. این دانشمند مدارهای پنج سیاره شناخته شده در آن زمان را مقایسه کرد. سپس او آنها را گرد تصور کرد.بعدها ، پس از آثار و کشفیات دیگر ، این کار علمی تا حدی اهمیت خود را از دست داد ، زیرا کپلر ثابت کرد که مدار سیارات دارای شکل بیضوی است. اما ایمان یوهان به هماهنگی ریاضی مطلق جهان برای همیشه باقی ماند.

تدریس یوهانس کپلر بر دو فرض بود: علمی و الهیاتی. او همیشه علم را از منشور کتاب مقدس می نگریست. در مشاجرات با همکاران ، او همیشه حقیقت نظریه هلیوسنتریسم را ثابت می کرد و نه تنها به نقل از کوپرنیک ، بلکه به آیاتی از انجیل نیز استناد می کرد.

امروزه تمام کشفیات و قوانین کپلر با تحقیقات علمی علم مدرن تأیید می شود. این در شرایطی است که یک تکنیک با دقت بالا وجود دارد. فقط می توان نبوغ یوهانس کپلر ، تخیل و پشتکار او را بی پایان تحسین کرد ، زمانی که بدون داشتن همه اینها در دست ، توانست همه چیز را با چنین دقت بیان کند.

علیرغم این واقعیت که کپلر خود طالع بینی را شبه علم می دانست ، وی یک ستاره شناس بسیار با استعداد محسوب می شد. یوهان گفت که مردم بسیار اشتباه می کنند ، زیرا فکر می کنند اجسام آسمانی به نحوی بر وجود زمینی آنها تأثیر می گذارد. او طالع بینی را دختر احمق علم واقعی دانست که مادرش را تغذیه می کند. پیش بینی های نجومی کپلر برای سال 1594 شهرت خوبی برای او ایجاد کرد ، زیرا پیش بینی های زمستان بسیار سرد و حمله ترکیه دقیقاً به حقیقت پیوست.

زندگی شخصی

یوهانس کپلر اولین ازدواج خود را با باربارا مولر در سال 1597 آغاز کرد. او در آن زمان 25 ساله بود ، بیوه بود و دارای یک فرزند بود. آنها تقریبا 15 سال با هم زندگی کردند و پنج فرزند به دنیا آوردند. دو نفر در دوران کودکی فوت کردند. در سال 1611 ، باربارا به شدت بیمار شد. این سالها برای یوهان سالهای بسیار سختی بود. تقریباً در همان زمان ، او پسر شش ساله اش را که بر اثر آبله درگذشت و همسرش را از دست می دهد. یک سال و نیم بعد ، یوهان دوباره با زنی به نام سوزانا ازدواج می کند. در این ازدواج ، او شادتر بود. همسر مادر خوبی برای فرزندانش بود ، بسیار مهربان و دلسوز.

بازشناسی و تبعید

یوهان اولین اثر علمی خود "اسرار جهان" را برای گالیله و ستاره شناس Tycho Brahe ارسال کرد. گالیله از رویکرد هلیوسنتریک کپلر بسیار قدردانی کرد ، اما از عدد شناسی عرفانی او انتقاد کرد. Tycho نیز از این امر حمایت نکرد ، زیرا این ساخت و سازها بسیار دور از ذهن است. او اصالت تفکر دانشمند نابغه را کاملاً درک کرد. آنها شروع به مکاتبه کردند. کپلر نمی تواند به اندازه کافی با براهه بحث کند ، زیرا اطلاعات و تجهیزات دقیقی را که در اختیار منجم برجسته بود در اختیار نداشت.

در این زمان ، در شهری که دانشمند با خانواده اش زندگی می کرد ، تنش شروع به افزایش می کند. در دوران ضد اصلاحات ، آنها سعی کردند کپلر را مجبور به تغییر دین کاتولیک کنند. دانشمند امتناع کرد و مجبور به فرار شد. در اینجا ، به هر حال ، من مجبور شدم Tycho را دعوت کنم. در سال 1600 یوهان عازم پراگ شد. در آنجا وی در منزل امپراتور رودولف دوم به عنوان ستاره شناس دربار دریافت کرد.

این دانشمند سرانجام توانست خود را کاملاً وقف علم کند. او سیارات را رصد می کند و رساله می نویسد. یک سال بعد ، تایکو براهه ناگهان درگذشت. کپلر جای خود را به عنوان ریاضیدان امپراتوری می گیرد. یوهان قرار بود تحقیقات براهه را در زمینه مشاهدات مریخ و گردآوری جداول رودولفین حرکت سیاره ای به پایان برساند. سپس او بسیار متوسط درآمد داشت. جنگهای بی پایان خزانه را خالی کرد و سکه های واقعی به دانشمند پرداخت کرد. کپلر به منظور حمایت از خانواده خود با تهیه طالع بینی به مهتاب رسید. در اینجا ، وارثان حریص تایچو تمام زحمات خود را برای خود مطالبه کردند. یوهان مجبور شد جبران کند. دهه بعد در کار پربار به نفع علم سپری شد. این دانشمند نه تنها آنچه براهه آغاز کرده بود را تکمیل کرد ، بلکه نظریه نیکولاس کوپرنیک را با فرض مدار بیضوی که سیارات در اطراف خورشید حرکت می کنند تکمیل کرد.

در سال 1609 ، او اولین و دومین قانون حرکت سیاره ای کپلر را در نتیجه نظریه بیضوی خود منتشر کرد. با مطالعه داده های مدار مریخ ، دانشمند در 15 مه 1618 سومین قانونی را که به نام او نامگذاری شده بود کشف کرد. او آن را در اثر "Harmonices Mundi libri V" (هارمونی جهان) توصیف کرد.در سال 1621 ، او آموزه کوپرنیک را با این تز غنی کرد که نیروی ناشی از خورشید باعث حرکت سیاره می شود. ملاحظات ریاضی و نجومی او تأثیر بسزایی در توسعه بیشتر فیزیک در قرن های آینده داشت. یک چرخش قابل توجه در معرفت شناسی علمی زمان ما به معنای پردازش مداوم نتایج تحقیقات وی بود.

کپلر دانش و تجربه ای را که از مشاهدات علمی به دست آمده در بالای اظهارات متناقض مقامات کلیسایی و سکولار ارزش قائل است. بنابراین ، او به طور فزاینده ای با آنها درگیر شد. به همین دلیل ، وی مجبور شد در سال 1611 به لینتز نقل مکان کند ، جایی که شروع به کار به عنوان ریاضیدان کرد. در سال 1615 ، او قانون بشکه کپلر را توسعه داد. این مهمترین کمک او به ریاضیات شد. با کمک آن می توان مناطق و حجم ها را محاسبه کرد. در آینده ، کشف فرمول سیمپسون را برانگیخت و گامی مهم در جهت ایجاد حساب انتگرال بود. بین سالهای 1618 تا 1621 ، کپلر Epitome Astronomiae Copernicae (طرح کلی نجوم کوپرنیکی) را نوشت ، که در آن تمام کشفیات خود را خلاصه کرد. این کتاب اولین کتاب درسی جهان بینی هلیوسنتریک شد.

در سال 1626 ، ضد اصلاحات و متعصبان آن دانشمند را مجبور به ترک لینتز کردند. او پس از چندین سفر ، جداول رودولفین را در سال 1627 منتشر کرد که بیش از سه قرن مبنای محاسبات نجومی قرار گرفت. یک سال بعد ، کپلر در ساگان (سیلسیا) مستقر شد ، جایی که به عنوان ریاضی دان در دربار شاهزاده آلبرخت ونزل یوسبیوس فون والنشتاین (1583-1634) کار کرد. با معرفی محاسبات لگاریتمی ، او به گسترش این نوع محاسبات جدید در آلمان کمک کرد. کپلر همچنین اپتیک را موضوع تحقیقات علمی قرار داد و به اثبات کشفیات انجام شده توسط گالیله گالیله معاصر خود با تلسکوپ کمک کرد.

در طول مشاهدات مریخ ، یوهانس کپلر فرمول جدیدی را بدست آورد. ماهیت آن این بود که سرعت حرکت سیاره با فاصله آن از خورشید متناسب است. در سال 1611 ، دانشمند کتاب فوق العاده ای در مورد پرواز به ماه نوشت "رویا ، یا مقاله پس از مرگ در مورد نجوم قمری". کارشناسان این اثر را اولین اثر ادبی در ژانر علمی تخیلی می دانند. در این رمان ، یوهان همه رویدادها را از نظر نجوم شرح داده است. این کار بود که یکی از عوامل فاجعه در زندگی دانشمند و علت غیر مستقیم مرگ او شد.

راز کپلر

در فاصله 1615 تا 1621 ، کپلر روی مقاله علمی فوق العاده مهم "نجوم کوپرنیکی" کار کرد ، که در سه جلد منتشر شد. شرح مفصلی از هر سه قانون حرکت سیاره ها و همه اکتشافات کپلر در زمینه نجوم وجود داشت. این کتابها بلافاصله ممنوع شدند.

در آن روزها ، ارتباط بین داستان های علمی تخیلی و جادوگری برای اکثریت قریب به اتفاق مردم یک حقیقت اثبات شده بود. این دانشمند این باور قدیمی را که خورشید به دور زمین می چرخد رد کرده است. او اولین فردی بود که عمیق تر به اخترفیزیک پرداخت و راهی علمی برای پیش بینی خسوف ایجاد کرد. ایده های کپلر برای آن زمان بسیار ریشه ای بود. جای تعجب نیست که این دانشمند به جادوگری مشکوک بود.

در طول قرن های 14 و 15 ، اروپا تحت هیستری شکار جادوگران قرار گرفت. در کوچکترین شبهه ، زنان به جرم "توطئه با شیطان" اعدام شدند. معمول بود که اعضای خانواده سلطنتی و روحانیون جن گیری را بر روی زنانی که تصور می شد دارای تصرف هستند انجام دهند. به حاضران حشراتي نشان داده شد كه هنگام "اخراج از شياطين" از دهان آنها خارج مي شدند. صدها هزار زن به جادوگری متهم شده و مجرم شناخته شده اند. آنها به طرز وحشیانه ای شکنجه و سپس اعدام شدند.

در این موج ، کاتارینا کپلر ، گیاه شناس و مادر یوهان ، از مشکلات فرار نکرد. او یکی از قدیمی ترین ساکنان شهر لئونبرگ آلمان بود و به خاطر رفتارهای خودسرانه اش مشهور بود. همه از استعدادهای او برای درمان و تسکین رنج با کمک مخلوط های گیاهی آماده سازی خود آگاه بودند. یکی از دوستان و مشتریان کاتارینا او را به تفتیش عقاید گزارش داد و او را به جادوگری متهم کرد.

در واقع ، washo بسیار ساده بود. این زن به نام اورسولا راینولد ، خواهر آرایشگر روستا بود. او به شوهرش خیانت کرد و در نتیجه باردار شد. او با تقاضای کمک به سقط جنین به دوستش کاتارینا آمد. او رد کرد. اورسولا عصبانی شد. او خود سقط جنین را انجام داد ، اما ناموفق بود. در نتیجه ، او بیمار شد و می خواست عواقب آن را پنهان کند ، دوست دختر سابق خود را متهم به جادوگری کرد.

همانطور که اغلب در شهرهای کوچک اتفاق می افتد ، بلافاصله گروهی از افراد بودند که می خواستند یک زن را تحقیر کنند. یک دختر اظهار داشت که دستش پس از ضربه کاتارینا بی حس شده است. معلم مدرسه گفت که او قربانی این جادوگر شد و ادعا کرد که او او را عصبانی کرده است و او از ناحیه پا آسیب دیده است. برخی دیگر بودند که "دیدند" کاتارینا از درهای بسته عبور می کند. بسیاری ادعا کرده اند که او عامل مرگ نوزادان و آفت دام ها بوده است.

وزن کار پسرش یوهان به شبهات اضافه شد. به ویژه ، کتاب او در مورد سفر به ماه. داستان یک ستاره شناس جوان است که به این سیاره می رود. در این امر ، مادرش ، شفا دهنده و گیاه درمانی که می تواند ارواح را احضار کند ، به او کمک می کند. این کتاب اتوبیوگرافی در نظر گرفته شد و به عنوان پشتوانه خوبی برای اتهامات بود. مادر یوهان دستگیر شد.

زن بیچاره به طرز وحشیانه ای شکنجه شد تا به تمام اتهامات پوچ خود اعتراف کند. پسر به کمک آمد. یوهانس کپلر خود را کاملاً وقف حفاظت از مادر محبوبش کرد. او ثابت کرد که اورسولا در واقع سقط کرده است. دست دختر به دلیل حمل بیش از حد آجرهای سنگین بی حس شد. معلم لنگ می زد زیرا دچار لغزش و آسیب به مفصلی شد.

محاکمه یک سال تمام ادامه داشت. سرانجام ، به لطف تلاش های قهرمانانه پسرش ، کاتارینا از همه اتهامات تبرئه شد. او آزاد شد. زندان و شکنجه به سلامتی او آسیب جدی رساند. کمتر از یک سال بعد ، زن درگذشت. کپلر بقیه عمر خود را با اظهارنظر درباره کتاب خود رویایی گذراند. او متعصبانه سعی کرد اطمینان حاصل کند که همه چیزهایی که می تواند منجر به تفاسیر خرافی شود با دقت توضیح داده شده است. یوهان اضافات زیادی را در آنجا نوشت و دلایل علمی دقیق استفاده از همه نمادها و استعاره های خود را بیان کرد. با وجود این ، حتی در حال حاضر می توانید کسانی را پیدا کنید که کپلر را جادوگر می دانند و فکر می کنند او راز شوم خود را در مورد یک جنگ با خود به گور برده است.

میراث

آثار دانشمند تا به امروز ارزشمند است. به عنوان مثال ، در زمینه تقارن ، بلورشناسی و نظریه کدگذاری. کپلر اولین کسی بود که از عبارت "میانگین حسابی" استفاده کرد. همچنین ، ایجاد اولین جدول لگاریتم ها شایستگی اوست. کپلر سهم بسزایی در توسعه هندسه داشت. به لطف او ، مفهوم تمرکز یک بخش مخروطی و یک نقطه بی نهایت دور ظاهر شد. اصطلاح "اینرسی" توسط یوهانس کپلر معرفی شد و مانند همکارش گالیله ، اولین قانون مکانیک را کشف کرد. دستاورد بعدی دانشمند بزرگ تقریباً قانون گرانش بود. او قادر به توضیح آن بود ، اما نتوانست آن را از نظر ریاضی اثبات کند. یوهانس کپلر اولین کسی بود که پیشنهاد کرد که جزر و مد تأثیر ماه بر لایه های بالای اقیانوس ها است. نیوتن تنها 100 سال بعد چنین فرضی را مطرح کرد.

کپلر کسی بود که مفهوم شکست نور ، "محور نوری" ، "مینیسک" را ارائه کرد ، نظریه کلی لنزها و سیستم ها را ارائه کرد. او کل اصل مکانیسم بینایی را به طور کامل توصیف کرد ، نقش عدسی را تعیین کرد ، علل نزدیک بینی و دوربینی را تعیین کرد. به لطف تحقیقات او ، تلسکوپ اختراع شد.

مرگ یک دانشمند

در سال 1630 ، کپلر تصمیم گرفت برای دریافت حقوق به رگنسبورگ ، نزد امپراتور برود. در راه ، یوهان سرماخوردگی شدیدی گرفت و مرد. همه چیزهایی که بزرگترین دانشمند نابغه به فرزندان خود واگذار کرد: لباسهای ضعیف ، مقدار ناچیز پول و نسخه های خطی. بعداً همه آنها در 22 جلد منتشر شد. این دانشمند حتی پس از مرگ او چندان خوش شانس نبود. در طول جنگ سی ساله ، قبرستانی که او در آن دفن شده بود به طور کامل تخریب شد. قبر او هنوز زنده نمانده است.فقط حروف نگارش باقی مانده است ، که او خود نوشت: "من آسمان را اندازه گیری کردم ، و اکنون سایه ها را اندازه گیری می کنم. ذهن من در آسمان است و بدنم در زمین استراحت می کند."

تاریخ بسیاری از نوابغ را می شناسد که توسط معاصرانشان درک ، قدردانی و حتی مورد آزار و اذیت قرار نگرفته اند. مقاله ما را بخوانید سقوط غم انگیز نابغه: چه چیزی برای نیکلا تسلا اشتباه شد