1571–1630

Немецкий математик, астроном, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы.

Иоганн Кеплер — великий немецкий астроном и математик. Он был одним из творцов астрономии нового времени. Он открыл три основных движения планет относительно Солнца, изобрел оптическую систему, применяемую, в частности, в современных рефракторах, подготовил создание дифференциального, интегрального и вариационного исчисления в математике.

«Я могу подождать читателя сто лет, если Господь ждал зрителя пять тысяч». «Для меня важно не просто сообщить читателю, что я должен сказать, но прежде всего ознакомить его с доводами, оговорками, счастливо преодоленными опасностями, которые привели меня к открытиям».

Иоганн Кеплер родился в 1571 году в городе Вейльдер-Штадт на юге Германии в бедной протестантской семье. После обучения в монастырской школе в 1589 году поступил в духовную семинарию при Тюбингенской академии. В эти годы он познакомился с гелиоцентрической системой Н. Коперника и сразу стал её убеждённым сторонником. Интерес к астрономии появился у Кеплера ещё в детские годы, когда его мать показала впечатлительному мальчику яркую комету в 1577 году, а позднее — лунное затмение, которое случилось в 1580 году.

Кеплер родился очень слабым ребёнком. В 4 года он заразился оспой и чуть не умер. У него были больные печень и желудок, часто болела голова. Кроме того, он имел врожденные недостатки зрения — сильную близорукость и дефект, при котором один объект кажется множественным (глядя на Луну, Кеплер видел несколько Лун). Болезни преследовали его всю жизнь. Тем более достойны уважения его мужество и сила духа, благодаря которым он смог добиться поразительных научных успехов и стать одним из творцов современной астрономии и физики.

В 1591 году Кеплер поступил в университет в Тюбингене — сначала на факультет искусств, к которым тогда причисляли и математику с астрономией, затем переходит на теологический факультет. По окончании академии в 1593 году Кеплер, обвиненный в свободомыслии, не был допущен к богословской карьере и получил должность школьного учителя математики.

Первоначально Кеплер планировал стать протестантским священником, но благодаря незаурядным математическим способностям был приглашён в 1594 году читать лекции по математике в университете города Граца.

В Граце Кеплер провёл 6 лет. Здесь вышла в свет в 1596 году его первая книга «Тайна мира». В ней Кеплер попытался найти тайную гармонию Вселенной, для чего сопоставил орбитам пяти известных тогда планет (сферу Земли он выделял особо) различные «платоновы тела» (правильные многогранники). Орбиту Сатурна он представил как круг (ещё не эллипс) на поверхности шара, описанного вокруг куба. В куб в свою очередь был вписан шар, который должен был представлять орбиту Юпитера. В этот шар был вписан тетраэдр, описанный вокруг шара, представлявшего орбиту Марса и т. д. Эта работа после дальнейших открытий Кеплера утратила своё первоначальное значение (хотя бы потому, что орбиты планет оказались не круговыми); тем не менее в наличие скрытой математической гармонии Вселенной Кеплер верил до конца жизни, и в 1621 году переиздал «Тайну мира», внеся в неё многочисленные изменения и дополнения.

В 1597 году Кеплер женился на вдове Барбаре Мюллер фон Мулек. Их первые двое детей умерли во младенчестве, а жена заболела эпилепсией. В довершение невзгод, в католическом Граце начались гонения на протестантов. Кеплер, занесенный в список изгоняемых «еретиков», был вынужден покинуть город.

В 1600 году он приехал в Прагу к знаменитому астроному Тихо Браге, после смерти которого получил материалы его многолетних и многочисленных наблюдений. Кеплер написал много научных трудов и статей. После смерти Браге в 1601 году Кеплер становится его преемником в должности, а также после тяжб с родными Браге унаследовал и результаты астрономических наблюдений. Будучи великолепным наблюдателем, Тихо Браге за много лет составил объёмный труд по наблюдению планет и сотен звёзд, причём точность его измерений была существенно выше, чем у всех предшественников.

В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея (когда центром Вселенной полагается Земля) и гелиоцентрической системой Коперника (в которой в центр Вселенной ставилось Солнце). В модели Коперника планеты равномерно движутся по круговым орбитам: что не согласовывалось с видимой неравномерностью движения планет. Хотя астрономические таблицы Коперника были первоначально более точными, чем птолемеевы, они вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных коперниканцев.

Важнейшим сочинением Кеплера является его труд «Новая астрономия» (1609 год), посвященная изучению движения Марса по наблюдениям Браге и содержащая первые два закона притяжения планет. Основываясь на системе Коперника, на протяжении нескольких лет Кеплер внимательно изучает данные Браге и в результате тщательного анализа приходит к выводу, что траектория движения Марса представляет собой не круг, а эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце — положение, известное сегодня как первый закон Кеплера.