Перегляд вихідного коду сторінки Йоганн Кеплер

{{redirect|Кеплер}}
{{Особа 
| ім'я =Йоганн Кеплер<ref name="aes_Kepler_J"/>
| місце_проживання =
| інші_імена =
| зображення =Portrait Confused With Johannes Kepler 1610.jpg
| розмір_зображення =220px
| підпис_зображення =Портрет Йоганнеса Кеплера (1610 р.),<br/>копія втраченого оригіналу з монастиря бенедектинців у Кремзі
| ім'я_при_народженні =Кеплер Йоганнес Фрідріх
| дата_народження = 27.12.1571
| місце_народження =[[Вайль-дер-Штадт]], <br />поблизу Штутгарта, <br />{{GER}}
| дата_смерті = 15.11.1630
| місце_смерті =[[Регенсбург]]
| причина_смерті =
| громадянство =
| національність = {{GER}}
| відомий_(відома) = [[Закони Кеплера]]
| рід_діяльності = [[філософ]], [[математик]], [[астроном]], [[Астрологія|астролог]] та [[Оптика|оптик]]
| титул =
| військове звання =
| платня =
| термін =
| попередник =
| наступник =
| партія =
| головував_(-ла) =
| конфесія =
| дружина =
| діти =
| родичі =
| нагороди =
| сторінка_в_інтернеті =
| примітки =
| зріст =
| вага =
| герб =
}}
'''Йоганн Ке́плер''' ({{lang-de|Johannes Kepler}}; [[27 грудня]] [[1571]], [[Вайль-дер-Штадт]]&nbsp;— [[15 листопада]] [[1630]], [[Регенсбург]])&nbsp;— німецький [[астроном]], [[математик]], [[Оптика|оптик]], [[Астрологія|астролог]] та [[Натурфілософія|натурфілософ]], відомий насамперед відкриттям [[Закони Кеплера|законів руху планет]], названих на його честь [[Закони Кеплера|законами Кеплера]].

Він є ключовою фігурою [[Науково-технічна революція|наукової революції]] XVII століття та одним із засновників сучасної [[Астрономія|астрономії]] й [[Науковий метод|наукового методу]]<ref>{{Cite web |url=https://www.dpma.de/english/our_office/publications/milestones/greatinventors/johanneskepler/index.html |title=DPMA &#124; Johannes Kepler}}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.nasa.gov/kepler/education/johannes |title=Johannes Kepler: His Life, His Laws and Times &#124; NASA |archive-url=https://web.archive.org/web/20210624003856/https://www.nasa.gov/kepler/education/johannes/ |archive-date=24 June 2021 |url-status=dead |access-date=1 September 2023}}</ref><ref>{{Cite web |url=https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kepler.html |title=Molecular Expressions: Science, Optics and You – Timeline – Johannes Kepler}}</ref>. Його астрономічні книги [[Нова астрономія (книга)|Astronomia nova]], [[Harmonices Mundi|Harmonice Mundi]] та [[Epitome Astronomiae Copernicanae]] вплинули, зокрема, на [[Ісаак Ньютон|Ісаака Ньютона]], ставши однією з основ для теорії [[Закон всесвітнього тяжіння|всесвітнього тяжіння]]<ref>{{Cite journal |last=Voelkel |first=James R. |date=2001 |title=Commentary on Ernan McMullin, "The Impact of Newton's Principia on the Philosophy of Science" |url=https://www.jstor.org/stable/3080920 |journal=Philosophy of Science |volume=68 |issue=3 |pages=319–326 |doi=10.1086/392885 |issn=0031-8248 |jstor=3080920}}</ref>. Кеплер виконав фундаментальну роботу в галузі [[Оптика|оптики]], винайшов тип [[Рефрактор|телескопа-рефрактора]], званий тепер телескопом Кеплера, а також покращив конструкцію телескопа [[Галілео Галілей|Галілея]]. Він також відомий постулюванням [[Гіпотеза Кеплера|гіпотези Кеплера]] про [[Щільне пакування рівних сфер|найщільніше пакування куль]] у тривимірному просторі. За його роман [[Сомніум (роман)|«Сомніум»]] Кеплера називають «батьком [[Наукова фантастика|наукової фантастики]]<nowiki/>»<ref>{{Cite web |url=https://www.bbvaopenmind.com/en/science/leading-figures/kepler-the-father-of-science-fiction/ |title=Kepler, the Father of Science Fiction |date=16 November 2015 |website=bbvaopenmind.com}}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.themarginalian.org/2019/12/26/katharina-kepler-witchcraft-dream/ |title=How Kepler Invented Science Fiction and Defended His Mother in a Witchcraft Trial While Revolutionizing Our Understanding of the Universe |last=Popova |first=Maria |date=27 December 2019 |website=themarginalian.org}}</ref>.

Кеплер був викладачем математики в семінарії у місті [[Грац]]. Пізніше він став помічником астронома [[Тихо Браге]] в [[Прага|Празі]], а згодом імперським математиком імператора [[Рудольф II|Рудольфа II]] і двох його наступників [[Матвій Габсбург|Маттіаса]] і [[Фердинанд II Габсбург|Фердинанда II]]. Він також викладав математику в [[Лінц|Лінці]] та був радником [[Альбрехт Валленштейн|генерала Валленштейна]].

== Біографія ==

=== Дитинство ===
[[Файл:Kepler-Geburtshaus.jpg|150px|ліворуч|міні|Місце народження Кеплера у Вайль-дер-Штадті]]
Кеплер народився 27 грудня 1571 року у [[Імперське місто|вільному імперському місті]] [[Вайль-дер-Штадт]] недалеко від Штутгарта в теперішній федеральній землі [[Баден-Вюртемберг]], [[Німеччина]]. Його дід, Себальд Кеплер, був лордом-мером міста, але на момент народження Йоганна статок родини Кеплерів вже був у занепаді. Батько Йоганна, Генріх Кеплер, заробляв на життя [[Найманець|найманцем]], і покинув сім'ю, коли Йоганну було п'ять років. Вважають, що він загинув під час [[Вісімдесятирічна війна (1568–1648)|Вісімдесятирічної війни]] в Нідерландах. Мати Йоганна, [[Катаріна Гульденманн]], донька трактирника, була [[Альтернативна медицина|цілителькою]] та травницею. У Йоганна було шестеро братів і сестер, з яких двоє братів і одна сестра дожили до повноліття. Йоганн народився передчасно й, за власними спогадами, в дитинстві був слабким і хворобливим. В дитинстві Йоганн часто вражав мандрівників у корчмі свого діда своїми феноменальними математичними здібностями<ref>Caspar. ''Kepler'', pp. 29–36; Connor. ''Kepler's Witch'', pp. 23–46.</ref>.

Він познайомився з астрономією в ранньому віці й захопився нею на все життя. У шість років він спостерігав [[Велика комета 1577 року|Велику комету 1577 року]], - за спогадами Кеплера, мати взяла його на високе місце, щоб подивитися на комету<ref name="Koestler234">Koestler. ''The Sleepwalkers'', p. 234 (translated from Kepler's family horoscope).</ref>. У 1580 році, у віці дев'яти років, він спостерігав іншу астрономічну подію, [[місячне затемнення]], записавши, що його покликали на вулицю, щоб побачити це явище, і що [[Місяць (супутник)|Місяць]] «здавався досить червоним»<ref name="Koestler234" />. Через [[Натуральна віспа|віспу]] в дитинстві у Кеплера був слабкий зір і покалічені руки, що обмежувало його можливість робити астрономічні спостереження<ref>Caspar. ''Kepler'', pp.&nbsp;36–38; Connor. ''Kepler's Witch'', pp.&nbsp;25–27.</ref>.

У 1589 році, після навчання в гімназії, [[латинській школі]] та [[семінарії в Маульбронні]], Кеплер відвідував [[Тюбінгенська богословська семінарія|богословський факультет]] [[Тюбінгенський університет|Тюбінгенського університету]]. Там він навчався філософії у Вітуса Мюллера<ref>Connor, James A. ''Kepler's Witch'' (2004), p. 58.</ref> і [[Теологія|богослов'ю]] у [[Якоба Хеербранда|Якоба Геербранда]]<ref name="Kepler's Astronomy Author 2001 p. 96">Barker, Peter; Goldstein, Bernard R. "Theological Foundations of Kepler's Astronomy", Osiris, 2nd Series, Vol. 16, Science'' in Theistic Contexts: Cognitive Dimensions'' (2001), p. 96.</ref>. Він показав себе чудовим математиком і заслужив репутацію вмілого астролога, який складав [[Гороскоп|гороскопи]] для однокурсників. Під керівництвом тюбінгенського професора математики [[Міхаеля Местліна]]<ref name="Kepler's Astronomy Author 2001 p. 96" /> Кеплер вивчив і [[Геоцентризм|систему Птолемея]], і [[Геліоцентризм|системи Коперника]] руху планет. У той час він став [[Миколай Коперник|коперніканцем]]. У диспутах з іншими студентами він захищав [[геліоцентризм]] як з теоретичної, так і з теологічної точки зору, стверджуючи, що [[Сонце]] було головним джерелом рушійної сили у Всесвіті<ref>Westman, Robert S. "Kepler's Early Physico-Astrological Problematic," ''[[Journal for the History of Astronomy]]'', '''32''' (2001): 227–236.</ref>. Попри його бажання стати священиком лютеранської церкви, Кеплеру відмовили у висвяченні через його переконання, що суперечили [[Формула Злагоди|Формулі Згоди]]<ref>{{Cite journal |last=Barker |first=Peter |last2=Goldstein |first2=Bernard R. |date=January 2001 |title=Theological Foundations of Kepler's Astronomy |url=http://dx.doi.org/10.1086/649340 |journal=Osiris |volume=16 |pages=88–113 |doi=10.1086/649340 |issn=0369-7827}}</ref>. Ближче до кінця навчання Кеплера рекомендували на посаду викладача математики й астрономії в протестантській школі в Граці. Він прийняв цю посаду в квітні 1594 року, у віці 22 років<ref>Caspar. ''Kepler'', pp.&nbsp; 38–52; Connor. ''Kepler's Witch'', pp.&nbsp; 49–69.</ref>.

=== Грац ===
Перед завершенням навчання в Тюбінгені Кеплер прийняв пропозицію викладача математики в протестантській школі в [[Грац]]і (нині [[Штирія]], [[Австрія]])<ref>Caspar, ''Kepler''. pp.&nbsp;50–51.</ref>. У цей період (1594—1600) він видав багато календарів і прогнозів, які зміцнили його репутацію астролога. Хоча Кеплер мав змішані почуття до астрології та зневажливо ставився до багатьох звичайних астрологічних практик, він глибоко вірив у зв'язок між космосом і людиною. Трохи більше ніж за рік після прибуття до Граца він опублікував деякі з ідей, що виникли в нього під час навчання, у праці «[[Таємниця світу]]» ({{Lang-la|Mysterium Cosmographicum}}, 1596)<ref>Caspar, ''Kepler''. pp.&nbsp;58–65.</ref>.

[[Файл:Barbara Müller and Johannes Kepler.jpg|thumb|Портрети Йоганна і Барбари в медальйоні]]
[[Файл:House of Johannes Kepler.JPG|thumb|Будинок в Гессендорфі біля Граца, в якому Кеплер і його дружина Барбара мешкали в 1597—1599]]
У ній Кеплер спробував знайти таємну гармонію [[Всесвіт]]у, для чого зіставив [[орбіта]]м п'яти відомих тоді [[планета|планет]] (сферу Землі він виділяв особливо) різні «платонові тіла» ([[Правильний многогранник|правильні багатогранники]]). Орбіту [[Сатурн (планета)|Сатурна]] він представив як коло (ще не [[еліпс]]) на поверхні кулі, описаної навколо [[куб]]а. У куб, своєю чергою, була [[Вписана сфера|вписана куля]], яка мала представляти орбіту [[Юпітер (планета)|Юпітера]]. У цю кулю був вписаний [[Чотиригранник|тетраедр]], описаний навколо кулі, що представляла орбіту [[Марс (планета)|Марса]] і так далі. Ця робота після подальших відкриттів Кеплера втратила своє первинне значення (хоч би тому, що орбіти планет виявилися не колами); проте в наявність прихованої математичної гармонії Всесвіту Кеплер вірив до кінця життя, і в [[1621]] році перевидав «Таємницю світу», внісши в неї численні зміни і доповнення<ref>''Field, J. V.'' Kepler's geometrical cosmology. Chicago: Chicago University Press, 1988, ISBN 0-226-24823-2, Chapter IV.</ref>.

У грудні 1595 року Кеплера познайомили з 23-річною Барбарою Мюллер, двічі вдовою з маленькою дочкою Регіною Лоренц, і він почав залицятися до неї. Мюллер була спадкоємицею маєтків своїх покійних чоловіків і дочкою успішного власника млина. Її батько Йобст спочатку був проти шлюбу дочки з Кеплером. Хоч Кеплер і успадкував дворянство свого діда, бідність робила його невигідним партнером. Йобст поступився після того, як Кеплер завершив роботу над Mysterium Cosmographicum. Заручини ледь не розпалися, поки Кеплер був у від'їзді, займаючись публікацією роботи, однак протестантські чиновники, які допомогли домовитись про шлюб, тиснули на Мюллерів, щоб вони дотрималися угоди. Барбара та Йоганн одружилися 27 квітня 1597 року<ref>Caspar, ''Kepler''. pp.&nbsp;71–75.</ref>. У перші роки шлюбу у Кеплерів народилося двоє дітей, Генріх і Сусанна, які обидва померли в дитинстві. У 1602 році у них народилася дочка Сусанна, у 1604&nbsp;— син Фрідріх, а в 1607 році ще один син Людвіг<ref>Connor. ''Kepler's Witch'', pp.&nbsp;89–100, 114—116; Caspar. ''Kepler'', pp.&nbsp;75–77</ref>.

Після публікації «Таємниці світу» Кеплер амбітно запланував чотири наступні книги: про стаціонарні аспекти Всесвіту (Сонце та нерухомі зорі), про планети та їхній рух, про фізичну природу планет і формування географічних об’єктів на Землі та про вплив небесних подій на Землю (включно з атмосферною оптикою, метеорологією та астрологією)<ref>Caspar. ''Kepler'', pp.&nbsp;85–86.</ref>.

=== Прага ===
[[Файл:Brahe kepler.jpg|thumb|Пам'ятник Кеплеру і Тихо Браге, [[Прага]]]]
У 1600 році Кеплер прибув до Праги. Проведені там 10 років&nbsp;— найплідніший період його життя.

Незабаром з'ясувалося, що погляди Коперника й Кеплера на астрономію Тихо Браге поділяв лише частково. Щоб не конфліктувати з церквою, Браге запропонував компромісну модель: усі планети, окрім Землі, обертаються навколо Сонця, а Сонце обертається навколо нерухомої Землі. Ця теорія здобула деяку популярність і протягом кількох десятиліть служила своєрідним прикриттям для тих астрономів, хто не наважувався відкрито визнати правоту Коперника.

Після смерті Браге в 1601 році Кеплер став його наступником на посаді. Скарбниця імператора через нескінченні війни була постійно порожня. Платню Кеплеру платили рідко й бідно. Він вимушений був підробляти складанням [[гороскоп]]ів. Кеплеру довелося також вести багаторічну тяжбу зі спадкоємцями Тихо Браге, які намагалися відібрати у нього, серед іншого майна покійного, також і результати астрономічних спостережень. Врешті-решт від них вдалося відкупитися<ref>''Caspar, Max''. Kepler. New York: Dover, 1993. ISBN 0-486-67605-6, pp 111—122.</ref>.

У 1604 році Кеплер опублікував свої спостереження [[Наднова|наднової]], названої тепер його ім'ям.

Будучи чудовим спостерігачем, Тихо Браге за багато років склав об'ємну працю із спостережень планет і сотень зір, причому точність його вимірювань була істотно вища, ніж у всіх попередників. Для підвищення точності Браге застосовував як технічні удосконалення, так і спеціальну методику нейтралізації похибок спостереження. Особливо цінною була систематичність вимірювань.

Впродовж кількох років Кеплер уважно вивчав дані Браге і в результаті ретельного аналізу дійшов до висновку, що траєкторія руху [[Марс (планета)|Марса]] є не [[коло]]м, а [[еліпс]]ом, в одному з фокусів якого розташоване Сонце&nbsp;— твердження, відоме сьогодні як ''перший закон Кеплера''. Подальший аналіз привів до ''другого закону'': [[радіус-вектор]], що сполучає планету й Сонце, за однакові проміжки часу описує однакові площі. Це означало, що чим далі планета від Сонця, тим повільніше вона рухається.

Обидва закони були сформульовані Кеплером у 1609 році в книзі «[[Нова астрономія]]», причому, заради обережності, він відносив їх тільки до Марса.

Нова модель руху викликала величезний інтерес серед науковців-коперниканців, хоча не всі вони її прийняли. Галілей кеплерові еліпси рішуче відкинув<ref>''Caspar, Max''. Kepler. New York: Dover, 1993. ISBN 0-486-67605-6, pp 192—197.</ref>.

[[Файл:Kepler conjecture 2.jpg|thumb|Діаграма з трактату «[[Про шестикутні сніжинки]]», якою ілюструється [[гіпотеза Кеплера]]]]
У 1610 році Галілей повідомив Кеплера про відкриття супутників Юпітера. Кеплер зустрів це повідомлення недовірливо і в полемічній роботі «Розмова із Зоряним вісником» привів певною мірою гумористичне заперечення: «незрозуміло, до чого бути [супутникам], якщо на цій планеті немає нікого, хто б міг милуватися цим видовищем»<ref>''Д. Антисери и Дж. Реале.'' Западная философия от истоков до наших дней. От Возрождения до Канта. СПб, Пневма, 2002, стр. 195</ref>. Але пізніше, отримавши свій екземпляр [[телескоп]]а, Кеплер змінив свою думку, підтвердив спостереження супутників і сам зайнявся теорією [[лінза|лінз]]. Результатом стали вдосконалений телескоп і фундаментальна робота ''«Діоптрика»''.

До нового 1611 року Кеплер опублікував трактат «[[Про шестикутні сніжинки]]» у якому висловив припущення про те, що не існує щільнішої упаковки однакових [[сфера|сфер]], ніж [[гранецентрована кубічна ґратка|гранецентрована кубічна]] та [[Гексагональна сингонія|гексагональна]], яке отримало назву [[гіпотеза Кеплера|гіпотези Кеплера]]. Доведення гіпотези Кеплера для регулярних ґраток дав у 1831 році [[Карл Фрідріх Гаусс]]. Для нерегулярних структур задача виявилася складнішою, й стала [[Проблеми Гільберта|18-ю проблемою Гільберта]], розв'язання якої за допомогою комп'ютерних обчислень було отримано 1998 року.

У Празі у Кеплера народилися два сини і дочка.

У 1611 році старший син Фрідріх помер від [[Натуральна віспа|натуральної віспи]]. Тоді психічнохворий імператор Рудольф II, програвши війну проти власного брата Матвія, зрікся на його користь від чеської корони і незабаром помер. Кеплер почав збори для переїзду до [[Лінц]]а, але тут після тривалої хвороби померла його дружина Барбара.

=== Лінц. Останні роки ===
[[Файл:JKepler.png|thumb|Портрет Кеплера]]
У 1612 році, зібравши мізерні кошти, Кеплер переїхав до Лінца, де прожив 14 років. За ним збережена посада придворного математика і астронома, але в справі оплати новий імператор був нічим не кращий за старого. Деякий дохід приносило викладання математики і створювання гороскопів.

У 1613 році Кеплер одружився з 24-річною донькою столяра Сюзаною. У них народилося семеро дітей, вижили четверо.

У 1615 році Кеплер отримав звістку, що його мати звинувачена в чаклунстві. Звинувачення серйозне: минулої зими в [[Леонберг|Леонберзі]], де жила Катаріна, були за тим же обвинуваченням спалено 6 жінок. Звинувачення містило 49 пунктів: зв'язок із [[Сатана|дияволом]], [[богохульство]], [[пристріт]], [[некромантія]] тощо. Кеплер написав міським властям; матір спочатку відпустили, проте потім знову заарештували. Слідство тягнулося 5 років. Нарешті, в 1620 році почався суд. Кеплер сам виступив захисником, і через рік змучену жінку нарешті звільнили. Наступного року вона померла.

Тим часом Кеплер продовжив астрономічні дослідження і в 1618 році відкрив ''третій закон'': співвідношення куба відстані планети від Сонця до періоду обертання її навколо Сонця є величина постійна для всіх планет: a³/T² = const. Цей результат Кеплер опублікував у завершальній книзі «[[Harmonices Mundi|Гармонія світу]]», причому застосував його вже не тільки до Марса, але і до всіх інших планет (включаючи, природно, і Землю), а також до галілєєвих супутників.

У книзі, разом із цінними науковими відкриттями, викладені також фантастичні розміркування автора про «музику сфер» і платонові тіла, які складають, на думку Кеплера, естетичну суть вищого проекту Всесвіту.

У 1626 році в ході [[Тридцятилітня війна|Тридцятилітньої війни]] Лінц обложений і незабаром захоплений. Почалися грабежі та пожежі; у числі інших згоріла друкарня. Кеплер переїхав до [[Ульм]]а.

У 1628 році Кеплер перейшов на службу до [[Альбрехт Валленштейн|Валленштейна]].

У 1630 році вирушив до імператора в [[Регенсбург]], щоб отримати хоч би частину платні. Дорогою сильно застудився і незабаром помер.

Після смерті Кеплера спадкоємцям дісталося: поношений одяг, 22 [[флорин]]и готівкою, 29&nbsp;000 флоринів неоплаченої платні, 27 опублікованих рукописів і безліч неопублікованих; вони пізніше були видані в 22-томній збірці.

Зі смертю Кеплера його пригоди не закінчилися. Наприкінці Тридцятирічної війни було повністю зруйновано кладовище, де він похований, і від його могили нічого не залишилося. Частина архіву Кеплера зникла. У 1774 році більшу частину архіву (18 томів із 22) придбала [[Петербурзька академія наук]], там він і зберігається зараз.

== Наукова праця ==
У його книзі «Таємниця світу» (1596) Кеплер спробував привести орбіти п'яти відомих тоді планет у відповідність з поверхнями п'яти Платонових тіл. Орбіту [[Сатурн (планета)|Сатурна]] він представив як коло (ще не [[еліпс]]) на поверхні кулі, описаного навколо куба. У [[куб]], у свою чергу була [[Вписана сфера|вписана куля]], що повинна була представляти орбіту [[Юпітер (планета)|Юпітера]]. У цю кулю був вписаний [[Чотиригранник|тетраедр]], описаний навколо кулі, що представляли орбіту [[Марс (планета)|Марса]] і&nbsp;т.&nbsp;д. Ця робота після подальших відкриттів Кеплера втратила своє первісне значення, проте представляє не тільки історичний інтерес, але й приваблива з математичної точки зору, представляючи відношення радіусів планетних орбіт ірраціональними числами.

Через складності з католицькою церквою Граца Кеплер із дружиною змушені були в 1600 році покинути це місто і переїхати за запрошенням астронома [[Тихо Браге]] у [[Прага|Прагу]]. Спільна робота двох астрономів була не позбавлена складностей, пов'язаних із відмінностями їхніх поглядів. Погляди Коперника і Кеплера на астрономію Тихо Браге розділяв лише частково. Будучи чудовим спостерігачем, він склав об'ємну працю про спостереження планет і сотень зірок, що носить докладний описовий, але не математичний характер.

Після смерті Браге в 1601 році Кеплер став його спадкоємцем на посаді королівського математика й астронома. У 1604 році він опублікував свої спостереження [[Наднова|наднової]].

=== Три закони Кеплера ===
{{Докладніше1|[[Закони Кеплера]]}}
[[Файл:Epitome astronomiae copernicanae.tif|thumb|''Epitome astronomiae copernicanae'', 1618]]
Протягом декількох років Кеплер уважно вивчав численні дані спостережень Браге й у результаті ретельного аналізу дійшов висновку, що траєкторія руху Марса не коло, а еліпс, у фокусі якого знаходиться Сонце&nbsp;— положення, відоме як ''перший закон Кеплера''. Подальший аналіз привів до ''другого закону''&nbsp;— чим далі планета від Сонця, тим повільніше вона рухається. Обидва закони були описані Кеплером у 1609 році у книзі «Нова астрономія».

У 1611 році Кеплер опублікував книгу «Діоптрика», що, власне кажучи, з'явилася першим викладом [[оптика|оптики]] як науки. Тут Кеплер докладно описав явище [[заломлення|заломлення світла]] і поняття оптичного зображення. Глибоке розуміння цих питань привело Кеплера до схеми телескопічної підзорної труби, створеної в 1613 Кристофом Шайнером.

У 1612 після смерті празького кайзера Кеплер переїжджає до [[Лінц]]а. Подальший аналіз орбіти [[Марс (планета)|Марса]] привів Кеплера в 1618 до відкриття ''третього закону'': відношення куба відстані планети від Сонця до періоду обертання її навколо Сонця є величина постійна для всіх планет: '''<math>{a^3 \over T^2}=\text{const}</math>'''. Цей результат Кеплер публікує в книзі «Гармонія світу».

Одним із важливих етапів в історії науки було пророкування Кеплером на основі відкритих ним законів проходження [[Венера (планета)|Венери]] на тлі сонячного диска в 1631 році.

Наприкінці XVI століття в астрономії ще відбувалася боротьба між геоцентричною системою Птолемея і геліоцентричною системою Коперника. Супротивники системи Коперника посилалися на те, що стосовно похибки розрахунків вона нічим не краще птолемеївської. Нагадаємо, що в моделі Коперника планети рівномірно рухаються по кругових орбітах: щоб погоджувати це припущення з видимою нерівномірністю руху планет, Копернику довелося ввести додаткові рухи по епіциклам. Хоча епіциклів у Коперника було менше, ніж у Птолемея, його [[Ефемерида|астрономічні таблиці]], спочатку точніші, ніж птолемеєві, незабаром істотно розійшлися із спостереженнями, що немало спантеличило і охолодило захоплених коперниканців.

Відкриті Кеплером три закони руху планет повністю і з чудовою точністю пояснили видиму нерівномірність цих рухів. Замість численних надуманих епіциклів модель Кеплера включає тільки одну криву&nbsp;— еліпс. Другий закон встановив, як змінюється швидкість планети при віддаленні або наближенні до Сонця, а третій дозволяє розрахувати цю швидкість і період обертання навколо Сонця.

Хоча історично кеплерівська система світу заснована на моделі Коперника, фактично у них дуже мало загального (тільки добове обертання Землі). Зникли кругові рухи сфер, що несуть на собі планети, з'явилося поняття планетної орбіти. У системі Коперника Земля все ще займала дещо особливе положення, оскільки тільки у неї не було епіциклів. У Кеплера Земля&nbsp;— рядова планета, рух якої підпорядкований загальним трьом законам. Усі орбіти небесних тіл&nbsp;— еліпси (рух по гіперболічній траєкторії відкрив пізніше [[Ісаак Ньютон]]), загальним фокусом орбіт є Сонце.

Кеплер вивів також «[[рівняння Кеплера]]», що використовується в астрономії для визначення положення небесних тіл.

Закони динаміки планет, відкриті Кеплером, слугували пізніше Ісааку Ньютону основою для створення теорії [[гравітація|гравітації]]. Ньютон математично довів, що всі закони Кеплера є наслідком закону тяжіння.

Погляди Кеплера на будову Всесвіту за межами [[Сонячна система|Сонячної системи]] витікали з його містичної філософії. Сонце він вважав нерухомим, а сферу зірок вважав межею світу. У нескінченність Всесвіту Кеплер не вірив і як аргумент запропонував (1610) те, що пізніше отримало назву фотометричний парадокс: якщо число зірок нескінченне, то в будь-якому напрямі погляд наткнувся б на зірку, і на небі не існувало б темних ділянок.

Система світу Кеплера претендувала не тільки на виявлення законів руху планет, але і на набагато більше. Аналогічно піфагорійцям, Кеплер вважав світ реалізацією деякої числової гармонії, одночасно геометричної і музичної; розкриття структури цієї гармонії дало б відповіді на найглибші питання:<blockquote>Я з'ясував, що всі небесні рухи, як у їхньому цілому, так і у всіх окремих випадках, пройняті загальною гармонією&nbsp;— правда, не тією, яку я припускав, але ще більш досконалою.</blockquote>Наприклад, Кеплер пояснив, чому планет саме шість і вони розміщені в просторі так, а не якось інакше: виявляється, орбіти планет вписані в правильні багатогранники. Цікаво, що виходячи з цих ненаукових міркувань, Кеплер передбачив існування двох супутників Марса і проміжної планети між Марсом і Юпітером.

Закони Кеплера сполучали в собі ясність, простоту і обчислювальну потужність, хоча містична форма його системи світу ґрунтовно засмічувала реальну суть великих відкриттів Кеплера. Проте вже сучасники Кеплера, відокремивши зерна від лушпиння, переконалися в точності нових законів, хоча їхній глибинний смисл до Ньютона залишався незрозумілим. Ніяких спроб реанімувати модель Птолемея або запропонувати іншу систему руху, окрім геліоцентричної, більше не робилися.
 
[[Файл:Tabulae Rudolphinae - Frontispiece.png|thumb|Фронтиспис [[Рудольфові таблиці|«Рудольфових таблиць»]]]]
Він немало зробив для ухвалення протестантами григоріанського календаря (на сеймі в [[Регенсбург|Регенсбурзі]], 1613, і в [[Аахен]]і, 1615).

Кеплер став автором першого обширного (у трьох томах) викладу коперниканської астрономії (Epitome astronomia Copernicanae, 1617—1622), який негайно удостоївся честі потрапити в «Індекс заборонених книг». У цю книгу, свою головну працю, Кеплер включив опис всіх своїх відкриттів в астрономії.

Улітку 1627 року Кеплер після 22 років праць опублікував (за свій рахунок<ref>''Caspar, Max''. Kepler. New York: Dover, 1993. ISBN 0-486-67605-6, pp 308—328.</ref>) астрономічні таблиці, які на честь імператора назвав [[Рудольфові таблиці|«Рудольфовими»]]. Попит на них був величезний, оскільки всі колишні таблиці давно розійшлися із спостереженнями. Важливо, що праця вперше включала зручні для розрахунків таблиці логарифмів. Кеплерові таблиці служили астрономам і морякам аж до початку XIX століття.

Через рік після смерті Кеплера [[П'єр Ґассенді]] спостерігав передбачене ним проходження Меркурія по диску Сонця<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1976JHA.....7....1V «The Importance of the Transit of Mercury of 1631»] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170712232133/http://adsabs.harvard.edu/abs/1976JHA.....7....1V |date=2017-07-12 }} ''Journal for the History of Astronomy,'' 7 (1976): 1-10.</ref>. У 1665 році італійський фізик і астроном Джованні Альфонсо Бореллі (1608—1679) опублікував книгу, де закони Кеплера застосовуються до відкритих Галілеєм супутників Юпітера.

=== Інші праці: математика ===
Поряд із працями з астрономії Кеплер опублікував низку інших цікавих робіт. Зокрема, він описав спосіб визначення об'ємів тіл, використовуючи елементи [[інтегральне числення|інтегрального числення]] (в книзі «Нова стереометрія винних бочок», 1615). Пізніше [[Бонавентура Кавальєрі]] використовував той же підхід для розробки винятково плідного «методу неподільних». Завершенням цього процесу стало відкриття [[математичний аналіз|математичного аналізу]].

Під час астрономічних досліджень Кеплер зробив внесок до теорії конічних перетинів. Він склав одну з перших таблиць [[логарифм]]ів<ref>[http://ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm История математики] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110918072945/http://ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm |date=18 вересня 2011 }} / Под редакцией А.&nbsp;П.&nbsp;Юшкевича, в трёх томах.&nbsp;— М.: Наука, 1970.&nbsp;— Т. II.&nbsp;— С. 63</ref>.

У Кеплера вперше зустрічається термін «[[середнє арифметичне]]».

Кеплер увійшов і в історію [[Проєктивна геометрія|проєктивної геометрії]]: він вперше ввів найважливіше поняття нескінченно віддаленої точки<ref>[http://ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm История математики] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110918072945/http://ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm |date=18 вересня 2011 }} / Под редакцией А.&nbsp;П.&nbsp;Юшкевича, в трёх томах.&nbsp;— М.: Наука, 1970.&nbsp;— Т. II.&nbsp;— С. 117—121</ref>. Він також увів поняття фокусу конічного перетину і розглянув проективні перетворення конічних перетинів, зокрема такі, що змінюють їхній тип&nbsp;— наприклад, переводять [[еліпс]] у [[гіпербола (математика)|гіперболу]].

Крім того, Кеплер докладно проаналізував [[симетрія|симетрію]] сніжинок. Дослідження симетрії привели його до припущень про щільне пакування куль, згідно з яким найбільша щільність пакування досягається при пірамідальному упорядкуванні куль. Математично довести це вдалося лише через 400 років&nbsp;— перше повідомлення про доведення з'явилося в [[1998]] у роботі математика [[Хейлс Томас|Томаса Хейлса]], але остаточна перевірка його комп'ютерного доведення все ще не завершена. Піонерські роботи Кеплера в області симетрії знайшли застосування в [[кристалографія|кристалографії]] та [[теорія кодування|теорії кодування]].

=== Фізика ===
Саме Кеплер ввів у фізику термін [[інерція]] як природжена властивість тіл чинити опір прикладеній силі. Заразом він, як і Галілей, формулює в ясному вигляді перший закон механіки: всяке тіло, на яке не діють інші тіла, знаходиться у спокої або здійснює рівномірний прямолінійний рух.

Кеплер впритул підійшов до відкриття закону тяжіння, хоч і не намагався виразити його математично. Він писав у книзі «Нова астрономія», що в природі існує «взаємне тілесне прагнення схожих (споріднених) тіл до єдності або з'єднання». Джерелом цієї сили, на його думку, є магнетизм у поєднанні з обертанням Сонця і планет навколо своєї осі.

У іншій книзі Кеплер уточнив:<blockquote>Гравітацію я визначаю як силу, подібну до магнетизму&nbsp;— взаємного тяжіння. Сила тяжіння тим більше, чим обидва тіла ближче одне до іншого.</blockquote>Правда, Кеплер помилково вважав, що ця сила розповсюджується тільки в площині [[екліптика|екліптики]]. Мабуть, він вважав, що сила тяжіння обернено пропорційна відстані (а не квадрату відстані); втім, його формулювання недосить ясні.

Кеплер перший, майже на сто років раніше Ньютона, висунув гіпотезу про те, що причиною [[Припливи та відпливи|припливів]] є дія Місяця на поверхню океанів<ref>Коперник, Галилей, [http://www.ssga.ru/erudites_info/peoples/ychenie/kepler/index.html Кеплер] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070703152549/http://www.ssga.ru/erudites_info/peoples/ychenie/kepler/index.html |date=3 липня 2007 }}, Лаплас, Эйлер, Кетле. Биографические повествования (библиотека Ф.Павленкова). Челябинск, «Урал», 1997, глава V.</ref>.

=== Оптика ===
У 1604 році Кеплер видав змістовний трактат з оптики «Доповнення до Вітеллія», а в 1611 році&nbsp;— ще одну книгу, «Діоптрика». З цих праць починається [[історія оптики]] як науки<ref>''Ронки В.'' Оптика Кеплера и оптика Ньютона. Вопросы истории естествознания и техники, 1963, выпуск 15.</ref>. У цих творах Кеплер детально висловлює як геометричну, так і фізіологічну оптику. Він описує заломлення світла, рефракцію і поняття оптичного зображення, загальну теорію лінз і їхніх систем. Вводить терміни «оптична вісь» і «меніск», вперше формулює закон падіння освітленості обернено пропорційно до квадрата відстані до джерела світла. Уперше описує явище повного внутрішнього віддзеркалення світла при переході в менш щільне середовище.

Описаний ним фізіологічний механізм зору, із сучасних позицій, принципово вірний. Кеплер з'ясував роль [[кришталик]]а, вірно описав причини [[Короткозорість|короткозорості]] і [[Далекозорість|далекозорості]].

Глибоке проникнення в закони оптики привело Кеплера до схеми телескопічної підзорної труби (телескоп Кеплера), виготовленої в 1613 році [[Христоф Шейнер|Христофом Шайнером]]. До 1640 року такі труби витіснили в астрономії менш довершений телескоп Галілея.

== Кеплер і астрологія ==
[[Файл:Kepler-Wallenstein-Horoskop.jpg|thumb|Гороскоп Валленштейна, побудований Кеплером]]
Ставлення Кеплера до [[астрологія|астрології]] було подвійним. З одного боку, він допускав, що земне і небесне пов'язані якоюсь гармонійною єдністю і взаємозв'язком. З іншого&nbsp;— скептично оцінював можливість використовувати цю гармонію для прогнозу конкретних подій.

Кеплер говорив: «Люди помиляються, думаючи, що від небесних світил залежать земні справи»<ref>''Голованов Я. К.'' [http://www.biografia.ru/cgi-bin/search.pl?oaction=show&id=1086 «Этюды об ученых»]{{Недоступне посилання|date=липень 2019 |bot=InternetArchiveBot }}. М.: 1976.</ref>. Широко відомо також інший його відвертий вислів:<blockquote>Звичайно, ця астрологія&nbsp;— дурна дочка, але, Боже, куди б поділася її мати, високомудра астрономія, якби у неї не було дурнуватої дочки! Адже світ ще значно дурніший і такий дурний, що для користі цієї старої розумної матері дурна дочка повинна базікати і брехати. І платня математиків така нікчемна, що мати, напевно б, голодувала, якби дочка нічого не заробляла.</blockquote>Проте, Кеплер не поривав з астрологією ніколи. Більш того, він мав свій власний погляд на природу астрології, чим виділявся серед астрологів-сучасників. У праці «[[Harmonices Mundi|Гармонія світу]]» він стверджує, що «в небесах немає світил, що приносять нещастя», але людська душа здатна «резонувати» з променями світла, що витікають від небесних тіл, вона відображає в пам'яті конфігурацію цих променів у момент свого народження. Самі ж планети, у представленні Кеплера, були живими істотами, наділеними індивідуальною душею.

Завдяки деяким вдалим прогнозам Кеплер заробив репутацію майстерного астролога. У Празі одним з його обов'язків було складання гороскопів для імператора. Слід відмітити, разом з тим, що Кеплер при цьому не займався астрологією виключно ради заробітку і складав гороскопи для себе і своїх близьких. Так, у своїй роботі «Про себе» він приводить опис власного гороскопу, а коли в січні 1598 року у нього народився син, Генріх, Кеплер склав гороскоп і для нього. На його думку, найближчим роком, коли життю його сина загрожувала небезпека, був 1601 рік, але син помер вже в квітні 1598 року.

Спроби Кеплера скласти гороскоп для полководця Валленштейна також зазнали невдачу. У 1608 році Кеплер склав гороскоп полководцеві, у якому передрікав одруження на 33 році життя, називав небезпечними для життя роки 1613, 1625 і 70-й рік життя Валленштейна, а так само описав низку інших подій. Але з самого початку передбачення не справджувалися. Валленштейн повернув гороскоп Кеплеру, який, виправивши в нім час народження на півгодини, отримав точну відповідність між прогнозом і перебігом життя. Проте і цей варіант містив промахи. Так, Кеплер вважав, що період з 1632 по 1634 рік буде благополучним для полководця, і не обіцяє небезпеки. Але в лютому 1634 року Валленштейн був убитий.

== Кеплер та фантастика ==
До наукової фантастики має стосунок посмертно видана книга Кеплера&nbsp;— «Сон» [Somnium] (лат. 1634). Це яскравий приклад «умоглядних міркувань»,&nbsp;— романа-трактату, проте сам факт космічного польоту на Місяць і опис місцевого позаземного життя, зроблені з позицій передової науки того часу (Кеплер погоджується з висновками Галілея, але припускає існування на Місяці води і атмосфери), що надає підстави включити книгу до передісторії наукової фантастики.

== Пам'ять ==
[[Файл:AS12-52-7745.jpg|thumb|Кратер «Кеплер» на Місяці]]
На честь ученого названі:
* [[Кратер]]и на Місяці і на Марсі.
* [[Астероїд]] [[1134 Кеплер]].
* [[Наднова]] 1604, описана ним.
* [[Кеплер (орбітальний телескоп)|Орбітальна обсерваторія НАСА]], виведена на орбіту в березні [[2009]] року. Основне завдання: пошук і дослідження планет за межами Сонячної системи.
* [[Лінцький університет]], де він викладав, названий його ім'ям.
* Станція [[Віденський метрополітен|Віденського метрополітену]].
* [[Задача Кеплера]]

== Праці Кеплера ==
* [[Таємниця світу|Mysterium cosmographicum]] (Таємниця світу), 1596
* Astronomiae Pars Optica (Оптика в астрономії), 1604
* Ad Vitellionem paralipomena (Доповнення до Вітеллія), фізіологічна оптика, 1604
* De Stella nova in pede Serpentarii (Про нову зірку в сузір'ї Змієносця), 1604
* Astronomia nova ([[Нова астрономія]]), 1609
* Tertius Interveniens (Трибічна інтервенція), 1610
* Dissertatio cum Nuncio Sidereo (Розмова із Зоряним вісником), полеміка з «Зоряним вісником» Галілея, 1610
* Dioptrice (Діоптрика), 1611
* De nive sexangula ([[Про шестикутні сніжинки]]), 1611
* De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae assumpsit), 1613
* Eclogae Chronicae (1615)
* Nova stereometria doliorum vinariorum (Нова стереометрія винних бочок), 1615
* Epitome astronomiae Copernicanae (Коперниканська астрономія, у трьох томах, що виходили в 1618—1621 роках)
* [[Harmonices Mundi]] (Гармонія світу), 1619
* Mysterium cosmographicum (Таємниця світу, 2-ге видання), 1621
* [[Рудольфинські таблиці|Tabulae Rudolphinae]] (Рудольфові таблиці), 1627
* Somnium (Мрія, фантастична розповідь про політ у Космос), 1634
* [http://naturalhistory.narod.ru/Person/Srednevek/Kepler/Kepler_17.htm Бібліографія наукових робіт Кеплера з посиланнями на оригінали] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090405024709/http://naturalhistory.narod.ru/Person/Srednevek/Kepler/Kepler_17.htm |date=5 квітня 2009 }}

== Джерела ==
{{reflist|refs=
<ref name="aes_Kepler_J">{{А-Е-С|Кеплер Йоганн|211|k1}}</ref>
}}

== Посилання ==
{{Вікіцитати}}
{{Commonscat|Johannes Kepler}}
* http://www.sf-encyclopedia.com/entry/kepler_johannes {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160818090604/http://www.sf-encyclopedia.com/entry/kepler_johannes |date=18 серпня 2016 }}
{{бібліоінформація}}
{{Йоганн Кеплер}}
{{DEFAULTSORT:Кеплер Йоганнес Фрідріх}}

{{ВП-портали|Біографії|Природничі науки|Фізика|Астрономія|Математика|Науки про Землю|Фантастика|Література|Фантастика|Наукова фантастика|Німеччина|Австрія}}

[[Категорія:Німецькі астрономи]]
[[Категорія:Чеські астрономи]]
[[Категорія:Математики Німеччини XVI століття]]
[[Категорія:Німецькі оптики]]
[[Категорія:Наукові фантасти Німеччини]]
[[Категорія:Німецькомовні письменники-фантасти]]
[[Категорія:Німецькі прозаїки]]
[[Категорія:Уродженці Штутгарта]]
[[Категорія:Персоналії:Прага]]
[[Категорія:Йоганн Кеплер]]
[[Категорія:Протестанти]]
[[Категорія:Персоналії:Грац]]
[[Категорія:Персоналії:Лінц]]
[[Категорія:Науковці, на честь яких названо астероїд]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо кратер на Місяці]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо кратер на Марсі]]
[[Категорія:Натурфілософи]]
[[Категорія:Математики за алфавітом]]
[[Категорія:Випускники Тюбінгенського університету]]
[[Категорія:Померли в Регенсбурзі]]
[[Категорія:Люди, поховання яких втрачені]]
[[Категорія:Люди на марках]]
[[Категорія:Математики Німеччини XVII століття]]