Революция в представлениях о механике неба и новое

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Революция в [представлениях о] механике неба и новое понимание гармонии мира. Кеплер § 1. Три направления борьбы за утверждение гелиоцентризма.

• Гелиоцентрическая теория Коперника на протяжении немногим более полувека получила: • 1. практическое применение ( в новых астрономических таблицах Рейнгольда, 1551 г. ) ; • 2. вызвала глубочайшее философское переосмысление окружающего мира (в провидческой космической «философии рассвета» Бруно); • 3. С изобретением телескопа - получила первое наблюдательное обоснование как теория действительного устройства мира - открытие материального единства Земли и небесных тел (земноподобный рельеф Луны, признаки физических процессов на поверхности Солнца, открытие единства природы Земли и планет как тяжелых тел, которые также могут быть центрами обращения вокруг них своих «лун» (спутники Юпитера).

ПРОБЛЕМА ИСТИННЫХ ЗАКОНОВ НЕБЕСНЫХ ДВИЖЕНИЙ • Но что касается законов движения небесных тел, то и Коперник, и Галилей понимали эти движения еще традиционно в духе Аристотеля и Птолемея – КАК НАБОРЫ КРУГОВЫХ РАВНОМЕРНЫХ. Правда, в отличие от Коперника, допускавшего здесь действие божественной силы, Галилей принял гипотезу чисто механического, но бессилового кругового движения (так он понимал долгое время инерционное движение).

• По этой причине Коперник всё ещё вынужден был использовать (хотя и в меньшем количестве) эпициклы и деференты.

• Революционный переворот в небесной механике (как это сделал Галилей в земной) совершил в начале XVII в. великий немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571 - 1630).

Иоганн Кеплер (1571 -1630) • Один из первых последователей Коперника Кеплер открыл три закона планетных движений( 1609, 1619) и изобрел рефрактор (1611). Развил первую гипотезу силового (вихревого) движения планет под действием Солнца, которое считал обладающим свойствами магнита.

Иоганн Кеплер (1571 -1630) Один из первых последователей Коперника Кеплер открыл три закона планетных движений (опубликованы в 1609 и 1619) и изобрел рефрактор (1611). Развил первую гипотезу силового (вихревого) движения планет под действием Солнца, которое считал обладающим свойствами магнита.

• О жизни Кеплера Иоганн Кеплер родился 27. 12. 1571 г. Вейль-дер-Штадт (земля Баден. Вюртемберг) в обедневшей дворянской протестантской семье (дед его был бургомистром); нанявшийся в солдаты отец не вернулся; мать держала кабачок, где в детстве прислуживал и будущий астроном). По бедности учился в церковной школе, затем в училище при монастыре, в 1593 блестяще окончил Тюбингенский ун-т (тогда еще академия), где и узнал впервые о теории Коперника от своего учителя М. Мёстлина. Первые 5 лет был профессором математики в гимназии г. Граца в Штирии и читал лекции по астрономии, в дальнейшем из-за преследований католиками не раз менял место жительства, но отказался покинуть родину. В 1599 г. стал вычислителем у Тихо Браге под Прагой, а после его кончины с 1602 – был придворным математиком императора Рудольфа II, затем Фердинанда (Прага была столицей Священной Римской империи германской нации). В 1611 потерял троих детей и жену. В 1615 стал учителем в г. Линце (Австрия), после начала в 1618 г. 30 летней религиозной войны в Германии вновь бежал в 1626 г. , теперь в г. Ульм, где не имел постоянной работы, в 1628 поступил на службу к имперскому полководцу Валленштейну астрологом… В хлопотах о получении полагавшегося ему жалованья отправился в 1630 г. поздней осенью верхом в Регенсбург (там заседал правительственный сейм), где, простудившись по дороге, скончался 15. 11. 1630 г. на 59 -м году жизни.

И. Кеплер и его первая жена Барбара. Ок. 1600 г.

Мир Кеплера - места жизни и деятельности 1. Вейль дер Штадт (между гг. Штутгартом и Тюбингеном, земля Баден-Вюртемберг ) – место рождения 27. 12. 1571 (6. 01. 72) 2. Тюбинген (учеба, 1593 -6) 3. Грац (Штирия, учитель (профессор) математики в гимназии), 4. Прага (на обсерватории Тихо Браге, с 1599 -1601. затем имперский астроном). 5. Линц (на Дунае, Австрия, Штирия, служба учителем математики) 6. Ульм (на Дунае, между землями Вюртемберг и Бавария) 7. Регенсбург (там же) – место кончины. (Илл. из кн. Kenney [J. Kepler] . Bibliography, 1970, . p. 6)

Научная деятельность Кеплера и его роль в истории астрономии. С трудов Галилея и Кеплера начинается история нового естествознания и формирование новой физической картины мира.

Уже сам методологический принцип построения теории Коперника - объяснение всех главных астрономических явлений и сложных видимых движений планет на основе единого принципа – гелиоцентризма сразу же склонил Кеплера к признанию ее истинности. Поиски точных законов гелиоцентрического планетного мира стали главным делом его жизни.

Ранняя космология Кеплера • В 1596 г. в своем первом космологическом сочинении -"Mysterium Cosmographicum" ( «Космографическая тайна, или Введение (предвестник) [Prodromos] в трактат о мире, содержащее в себе тайну вселенной» ) Кеплер попытался смоделировать гелиоцентрическую структуру мира как комбинацию правильных Платоновых многогранников.

Первая модель мира Кеплера (1596 г. ) Модель мира из Платоновых тел, вписанных и описанных около небесных сфер, которые отражают взаимные расстояния планет в Солнечной системе. (Из соч. Кеплера «Космографическая тайна» . 1596)

• Древние представления, что круговое равномерное и «естественное» движение – единственно допустимое реальное движение небесных тел, еще были сильны и в XVI-XVII вв. Их разделяли и Коперник, и Галилей.

Против традиций в космологии • В ходе этой колоссальной работы проявилась не только гениальность Кеплера как астронома и математика, но и смелость мысли, свобода духа, благодаря которым он сумел преодолеть тысячелетние космологические традиции и вместе с тем возродить и поставить на службу науке известные с древности, но, по существу, забытые натурфилософские принципы, наполнив их более глубоким содержанием.

Конец всеобщей «одержимости округленностью» • Кеплер первым выступил против всеобщей «одержимости округленностью» (выражение А. Койре) и других принципов древней космологии. • Он также начал с испытаний круговых орбит, но эти поиски завершились знаменательным признанием: • «Мое первое заблуждение было то, что орбита планеты есть совершенный круг, - вредное мнение, которое тем больше отняло у меня времени, что оно поддерживалось авторитетом всех философов и как очевидное было приятно метафизикам» .

Определение орбиты Земли • Пять лет (1601 -1605) отняла у Кеплера трудоемкая математическая обработка огромного материала наблюдений за движением Марса в течение 8 его периодов, оставленного ему Тихо Браге. • За это время Кеплер решил ряд других важных задач. В том числе дал метод определения точной орбиты Земли – «метод постоянного положения» , гениальный по простоте и остроумию. - Для ряда моментов наблюдений Марса, разделенных целым числом его периодов (начиная, например, с момента одного из противостояний), отрезок «Солнце - Марс» оказывается фиксированным в пространстве относительно звезд. По этому «базису» строилась орбита Земли, а по ней – Марса и т. д. (см. след. рис. слева)

Определение формы орбит

• Путь к открытию истинных законов движения планет был нелегок. Были исписаны сотни страниц, испробованы самые экзотические формы орбит. Начав с эксцентриков, а затем эллипса с ошибочным положением Солнца в его центре и потерпев неудачу (расхождения расчетных орбит с наблюдениями Тихо составили 8’), Кеплер испробовал экзотические формы – овоиды, «щекастые» орбиты (см. предыдущий рис. справа). Наконец, его озарила простая догадка: поставить Солнце в один из фокусов эллипса. И все сошлось: данные Тихо для Марса легли на эту орбиту.

Открытие 1 -го и 2 -го законов • К 1605 г. Кеплер установил и в 1609 г. опубликовал первые два закона планетных движений (сначала для Марса, затем распространив их на другие планеты и спутники, введя и сам этот термин). • Один из законов утверждал эллиптическую форму орбит, опровергая принцип круговых движений в Космосе. • Другой описывал изменение скорости истинного движения планеты по орбите (закон площадей) (см. слайд 18, справа вверху), что было несовместимо с принципом равномерности истинных небесных движений.

Новая физико-математическая астрономия Кеплера • Кеплер ввел пять элементов орбиты (параметров, определяющих гелиоцентрическую орбиту планеты) и нашел уравнение для вычисления положения планеты на орбите в любой заданный момент времени. • Тем самым он сделал открытые им законы рабочим инструментом для наблюдателей. • Новая астрономия, нацеленная на изучение реальных движений небесных тел, вступала в жизнь как астрономия Кеплера, что отразилось в широко известных понятиях: «законы Кеплера» , «кеплеровы элементы» , «кеплерово невозмущенное движение» , «уравнение Кеплера» … •

§ 4. От небесной геометрии к небесной физике. • До Кеплера планетные теории, опиравшиеся на принцип «естественности» движений небесных тел, были только кинематическими – у Аристотеля, Птолемея, даже у Коперника. Более того, Галилей – современник Кеплера, боровшийся с Аристотелем «на Земле» , соглашался с ним «на небе» . • Правда, у Коперника уже проскальзывала идея, что каждое небесное тело (по крайней мере, все «блуждающие светила» ) может быть центром тяжести, в том числе и Солнце. Но для Коперника это был лишь дополнительный физический аргумент в пользу негеоцентризма. • Кеплер первым приступил к исследованию проблемы как физик: задался вопросами - что и как движет планеты.

Исторические стимулы • Стимулом к такому исследованию для Кеплера стало не только главное теперь обстоятельство – центральное положение в планетной системе Солнца. • Существенное влияние оказали на него атомистические представления Р. Гроссетеста и Р. Бэкона о механизме и даже, неявно, о законе ослабления света с расстоянием от источника. • Напомним, что они рассматривали образ «световой сферы» как геометрическое место концов световых лучей-нитей. С удалением от источника плотность световых точек на сфере уменьшалась пропорционально ее площади, чем они и объясняли уменьшение силы света с расстоянием. • Кеплер впервые дал выражение этого закона в явной аналитической форме как закона ослабления силы света обратно пропорционально квадрату расстояния от источника (в сочинении по оптике «Дополнения к Вителло» , 1604 г. ).

Идея глобального магнетизма Гильберта • Новым стимулом к исследованию причин и закона движения небесных тел стала для Кеплера теория английского физика В. Гильберта (1540 – 1603, врач королевы Елизаветы и один из первых защитников гелиоцентризма) о магнетизме как универсальной силе во Вселенной и о Земле как огромном магните. • Равноправное положение Земли среди небесных тел давало основание распространить идею магнита на другие планеты и на само Солнце как наиболее могучий источник всякой силы вообще. • Кеплер, знакомый с этим трудом, был вполне подготовлен к тому, чтобы увидеть в гелиоцентрической картине действие единой физической силы.

• Но Кеплер был и отличным математиком. Наука о природе начиналась для него там, где производилось не описание, а измерение явлений. • Уже в 1596 г. в своем первом космологическом сочинении "Mysterium Cosmographicum» ) он обратил внимание на то, что с удалением от Солнца периоды обращения планет увеличиваются быстрее , чем радиусы их орбит, т. е. уменьшается скорость движения планет. • Либо движущая сила (на языке Кеплера, еще «движущая душа» ) сосредоточена в каждой планете (как думал гилозоист Бруно) и у далеких планет она почему-то меньше, чем у близких (так думал Тихо Браге); либо она единая для всей системы и сосредоточена в ее центре – Солнце, которое действует сильнее на близкие и слабее на далекие планеты (сравни – ослабление света). Кеплер выбрал второе (вспомним «бритву Оккама» !). • Первым из трех планетных законов он установил (1602) закон площадей и увидел в нем подтверждение силового воздействия Солнца на планеты.

Физический смысл законов Кеплера • На динамические представления Кеплер опирался и при окончательном выборе формы планетных орбит (1 -й закон, 1605 г. ). • Но первым был открыт закон площадей (2 -й закон Кеплера). • Оба закона были опубликованы в 1609 г. В соч. со знаменательным названием «Новая астрономия, или физика неба» . В нем он писал: • «Навострите уши, физики; ведь здесь предпринимается замысел насчет вторжения в вашу область» .

У истоков небесной механики (физики неба) • В «Новой астрономии» (1609) и «Кратком изложении коперниковой астрономии» (в трех частях, 1618 – 1622 гг. ) Кеплер сделал первую в новое время попытку решить вопрос о физической природе и точном количественном законе действия силы, движущей планеты. При современном ему состоянии физики эти попытки были обречены на неудачу. Но для дальнейшего развития естествознания важно было уже то, что Кеплер поставил проблему, которая в таком полном объеме никогда прежде не возникала. • Гипотезы, построенные им с помощью весьма смелых аналогий – природы тяготения с магнетизмом, а силы тяготения – с силой света, хотя и вызвали полемику, но вместе с тем привлекли внимание физиков и математиков к проблеме динамики Солнечной системы.

У истоков небесной физики • Кеплер сравнивал действие Солнца с действием магнита. (Универсальность магнетизма английский физик В. Гильберт провозгласил в 1600 г. - ). • Магнитным влиянием Луны пытались объяснить приливы и отливы, а также… вращение Земли (В. Гильберт). • Лишь магнитная сила обнаруживала способность перемещать тела не только в направлении к магниту (как центральная сила), но и вбок, при перемещении или вращения магнита, отделенного от тела немагнитной средой (например, бумагой, деревом).

• На этих основаниях Кеплер в работе 1609 г. развил представление о механизме действия силы, движущей планеты, как о вихре, возникающем в эфирной среде от вращения магнитного Солнца и увлекающем с собой планеты, для чего Солнцу приходилось преодолевать их инерцию покоя (сначала применил это к Марсу). • Кеплер ввел само это понятие в физику, как и термин «инерция» , а также сформулировал принцип инерции покоя , с помощью которого он впервые правильно объяснил сохранение ориентации осей планет в пространстве (Коперник для этого вводил особое «третье» движение). • Кеплер предугадал и открытие вращения Солнца (сделано Й. Фабрицием в 1611 г. по движению открытых им в том же году солнечных пятен. ) • В «Очерках коперниковской астрономии» (из семи книг-глав, общим объемом 1000 стр. , вышедших тремя частями в 16181622 гг. – более популярном учебнике астрономии) картину орбитального движения Кеплер распространил на все планеты.

О законе действия Солнца на планеты • Уменьшение орбитальной скорости планет по мере увеличения радиусов их орбит Кеплер объяснял уменьшением силы Солнца с расстоянием. Но действие этой силы он представлял направленным вдоль орбиты (солнечный вихрь «волочил» планеты за собой).

Физическая модель Солнечной системы, по Кеплеру (соч. 161721 гг. ): Планеты перемещаются вокруг вращающегося намагниченного тела Солнца, увлекаемые возникающим вокруг него вихрем космической материи. Действующая движущая сила направлена вдоль орбит (как в D, E. F). Направление силы в остальных точках также допустимо для магнитного центрального тела, но в отношении планет остается непонятным (если только это не отображение сохранения ориентации оси вращения планеты…).

• Обсуждая возможный закон действия Солнца на планеты, Кеплер имел в своем распоряжении лишь один пример количественной характеристики силы, действующей на расстоянии: обратную пропорциональность силы света квадрату расстояния от источника. • Воспользовавшись аналогией со светом, он, однако, попытался для силы, движущей планеты, впервые учесть то, что движение планет происходит почти в одной плоскости. • Это привело его к ошибочному выводу, что сила, движущая планеты, обратно пропорциональна расстоянию, а не квадрату его. (Последнее подтверждает, что Кеплер пользовался оптико-геометрической аналогией – образом световой сферы, «сведенной» им в плоскость: тогда плотность пучка лучей-нитей, достигающих окружности, обратно пропорциональна именно ее радиусу!).

Идея тяготения у Кеплера • В более поздних работах (в «Коперниканской астрономии» , а также в сочинении об астрономии Луны «Сон» , опубликованном лишь посмертно в 1634 г. ) Кеплер развил идею силы тяготения как универсального свойства всех небесных тел.

О действии силы тяжести во Вселенной • Интересные соображения высказал Кеплер о силе тяжести. Он еще не связывал с нею причины орбитального движения планет. Вместе с тем, будучи убежден, что «сила Земли простирается до Луны и даже дальше» , он понимал неизбежность вмешательства этой силы в движение планет и необходимость уравновешивания её какой-то дополнительной, не известной еще силой. (Эта уравновешивающая «центробежная сила» - проявление инерции прямолинейного движения при движении по кривой – была открыта Гюйгенсом спустя полвека, в 1659 г. ). В этих рассуждениях Кеплера содержится и зародыш третьего закона ньютоновой механики.

Астрономия как физика неба • Благодаря Кеплеру астрономия после пятнадцативекового перерыва вновь проникалась идеей физической причинности. • Но у творца первой физической картины мира Аристотеля физика была для астрономии своего рода стимулом к бездействию, поскольку в ней орбиты планет и характер движения по ним заранее постулировались. • У Кеплера она входила в астрономию как объект исследования, как новый аспект изучения Вселенной, раскрывающий более глубокое содержание наблюдаемых астрономических явлений. • Физический, динамический смысл , который Кеплер вкладывал в открытые им законы, как и точность самих законов, направили мысль исследователей по новому руслу, что привело к созданию новой физической картины мира и новой науки – небесной механики ( по Кеплеру - физики неба).

Научный метод Кеплера. Новая гармония мира. • Метод Кеплера обычно описывается как индуктивный, при котором совершается переход от частных наблюдений, фактов, суждений к обобщениям. • Однако наблюдаемые факты сами по себе, без рассмотрения их в свете определенных общих идей, не могут привести к установлению существенных закономерностей, так как не могут подсказать основу и направление поисков, допуская порой противоположные объяснения.

Индуктивно-дедуктивный метод Кеплера • Внимательное рассмотрение отдельных фактов (относительных расстояний, периодов обращения планет) именно в свете общей новой, гелиоцентрической картины мира привело Кеплера к новой общей идее - о динамическом характере движения планет. • Дальнейший анализ точных наблюдений Браге с точки зрения принципов гелиоцентризма и динамизма планетной системы позволил Кеплеру открыть универсальные законы движения небесных тел. • Таким образом, в его исследованиях индуктивный метод был неразрывно связан с дедуктивным. Но не только…

3 -й закон Кеплера и «Гармония мира» . • Через десять лет после опубликования первых двух законов Кеплер установил универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их от Солнца (3 -й закон). Это окончательно убедило его в том, что движением планет управляет Солнце и что принцип «естественности» небесных движений также оказался ложным. 3 -й закон Кеплера был опубликован в его сочинении с многозначительным названием «Гармония мира» (1619 г. ).

О гармонии мира • Существенную роль в открытиях Кеплера сыграло новое понимание им философских, наблюдательных и методологических основ науки и гибкое диалектическое их сочетание. Это относится, прежде всего, к идее мировой гармонии.

• На протяжении веков все великие исследователи Вселенной опирались на философский принцип гармонии мира, но пифагорейцы, Платон, Коперник, Тихо Браге понимали его по-разному. • Кеплер также был проникнут идеей всеобщей гармонии мира, причем в духе пифагорейцев – как некой числовой гармонии. Он даже излагал эту идею в традиционной для его времени теологической форме.

Кеплерово понимание гармонии мира • Но под этой оболочкой было скрыто научное понимание принципа гармонии мира. Для Кеплера это – обобщенный философский принцип не случайности, закономерности всех явлений в природе. Подобные представления (уходящие своими корнями в древнюю философию и Востока, и Запада) в его время были не новы, но они все еще отличались крайней прямолинейностью, упрощенностью (яркий пример тому - астрология). • Кеплер понимал закономерность как существование точных количественных отношений между измеряемыми характеристиками явлений. • В свою очередь, количественные законы для него – лишь необходимое средство познания качественной сущности явления.

• «Как глаз для цветов, ухо для тонов, - писал Кеплер, - точно так же человеческий дух создан для познания не всякого рода любых вещей, а для познания величин; он тем вернее постигает сущность вещи, чем более приближается к чистым количествам как ее основанию» . • Идея числовой гармонии заставляла Кеплера задумываться, казалось бы, над самыми «странными» вопросами: не только о числе и распределении планет (межпланетных расстояний), количестве еще не открытых спутников у разных планет (вспомним его предвидение двух спутников у Марса), но и, например, о причине обязательной шестиугольной формы снежинок (последнее высоко оценено современными кристаллографами…).

Отношение Кеплера к наблюдениям • Наряду с развитием и углублением общего философского подхода Кеплера к изучению Вселенной в его исследованиях все более возрастала (особенно после встречи с Тихо Браге) роль наблюдений. • Так, в 1596 г. расхождение своей теоретической модели Вселенной с оценками планетных расстояний у Коперника он склонен был объяснять неточностью наблюдений последнего, лежавших в основании этих оценок. • Напротив, при создании в 1600 -х гг. теории движения Марса на основе наблюдений Тихо Браге с его высочайшим авторитетом наблюдателя Кеплер, обнаружив расхождение своих расчетов всего на 8’ , отказался все же от этого очередного варианта своей теории и продолжил поиски, пророчески заметив: « Эти 8’, которыми непозволительно пренебрегать, дадут нам средство преобразовать астрономию» .

• В свою очередь открытие точных законов, исключавшее представление о планетных сферах, направило мысль Кеплера к поискам иного выражения числовой гармонии в Солнечной системе. Она была найдена в более общей форме – в виде простого (3 -его) математического закона. «Я выяснил, - писал он в 1619 г. , - что все небесные движения, как в их целом, так и во всех отдельных случаях, проникнуты общей гармонией, правда, не той, которую я предполагал, но еще более совершенной» .

Кеплер у истоков интегрального и дифференциального исчислений • Рост наблюдательного материала поставил и новую проблему – поиск эффективного способа его математической обработки. Первым с этой задачей справился Кеплер. • Он возродил изобретенный Архимедом в III в. до н. э. способ вычисления площадей криволинейных фигур (с необходимостью чего столкнулся в теории планет). • Кеплер и здесь смело пошел против традиций. Он упростил строгий, но громоздкий геометрический метод Архимеда – зародыш интегрального исчисления и впервые ввел в качестве нового метода приближенные вычисления. • Встреченные поначалу с недоверием, математические методы Кеплера, спустя немногие десятилетия стали мощным стимулом и основой для создания дифференциального и интегрального исчислений, а также и вариационного исчисления.

Роль Кеплера в астрономии • Покончив с моделированием планетного мира, Кеплер положил начало выявлению его действительных свойств на основе динамических представлений, точных наблюдений и новых математических методов их анализа.

Кеплер о себе • Иоганн Кеплер, крайне скромно оценивавший свои способности, бесхитростно срывал все покровы со своих научных поисков. «Среди глубокого мрака неведения, лишь ощупывая все стены, мог я добраться до светлых дверей истины» , - писал он об открытии своего первого закона. Но столь же искренно и непосредственно радовался он своим успехам.

• Открытие третьего закона вызывает у него сравнение с внезапно озарившим его лучезарным Солнцем, его охватывает «священное неистовство» ! Стремление к раскрытию истины, пренебрежение к славе, приоритету выражают заключительные строки его книги «Гармония мира» : «Прочтется ли она современниками моими или потомством, мне нет до этого дела – она подождет своего читателя. Разве Господь Бог не ждал шесть тысяч лет созерцателя своего творения? » .

Вклад И. Кеплера в теоретическую астрономию • заложен фундамент новой подлинной небесной механики (как физики неба) и (1605 - 1619). • в астрономию вошло впервые понятие "физической астрономии" (позднее - это небесная механика). • заложены основы новой физической картины мира. • совершена научная революция в картине небесных движений; • Изобретен новый тип оптического инструмента – рефрактор (1611)

Вклад Кеплера в наблюдательную астрономию и инструментальную оптику. • В соч. "Дополнение к Вителло" (1604) уточнил законы преломления света и атмосферной рефракции - ее зависимости от состояния и тяжести воздуха (и это за 40 лет до открытия Торричелли атмосферного давления!). • В "Диоптрике" (1611) – сделал первую попытку построения теории зрительных труб на основе геометрической оптики (поиск формул для вычисления фокусного расстояния и увеличения трубы), • изобрел рефрактор, с двояковыпуклыми объективом и окуляром и довольно большим полем зрения, который давал в отличие от трубы Галилея (!) перевернутое, но действительное изображение. , что позволило в дальнейшем сделать телескоп измерительным инструментом.

Рефрактор Кеплера (предложен в 1611 г. , впервые построен и применен Х. Шейнером в 1613 г. )

• В 1619 г. - в трактате о кометах (1607 г. - будущая "Галлеева", и две 1618 гг. ), Кеплер впервые объяснил природу хвостов - как части вещества кометы, уносимого солнечными лучами. • В «Сокращенной коперниковой астрономии» дана интуитивная догадка-оценка расстояния Солнца в 60 лунных расстояний (вместо 19 по Аристарху и Гиппарху). • Там же Кеплер объяснил красноватый цвет затмившейся Луны как оптический эффект освещением ее поверхности солнечными лучами, преломленными в земной атмосфере; рассматривал явление свечения вокруг затмившегося Солнца (корона) как свечение его атмосферы.

• В математике: • Сделал промежуточный шаг от Архимеда к Ньютону в создании дифференциального и интегрального исчислений; ввел приближенные вычисления и сделал первые шаги к созданию вариационного исчисления. • Все это - в соч. "Стереометрия винных бочек" (1615). Здесь же он дал способ вычисления объемов 92 тел вращения. (Об особом стиле Кеплера как писателя, проявившемся во введении к этой работе. )

Последний труд Кеплера • Им стали новые астрономические «Рудольфинские таблицы» . Они были начаты еще Тихо Браге, но основной грандиозный труд по их составлению был проделан Кеплером, который он завершил в 1627 г. • В практической астрономии они действовали не менее полувека.

Иоганн Кеплер, 1627 г. Кеплер в год завершения своего последнего труда - «Рудольфинских таблиц» .

• Сочинение "Сон" – опубликованное посмертно (1634)первое в новое время (если не считать чистую фантастику древнеримского писателя-сатирика Лукиана) научно-фантастическое сочинение Кеплера - о жителях Луны и о том, как было бы трудно им со спутника понять законы движения планет. • Здесь же им было введено понятие инерции покоя и ее проявления: тело будет сохранять покой без воздействия внешней силы и может покоиться в любой точке пространства (т. е. идея "естественных" мест во Вселенной Аристотеля также несостоятельна). • Кеплер приблизился здесь и к идее инерции движения.

Жизненное кредо Кеплера • Несмотря на тяжелую неспокойную жизнь Кеплера, религиозные притеснения, семейные потери, вечную бедность, приведшую его к ранней кончине, общим жизненным девизом Кеплера и примером для будущих поколений было: • "Бездействие – смерть для философии. Будем же жить и трудиться".

Памятник Кеплеру в Вейль –дер- Штадте

Скачать презентацию Революция в представлениях о механике неба и новое

Л-9-2(Кеплер).ppt

Количество слайдов: 62