Ο Γιοχάνες Κέπλερ (1571-1630 ) ήταν ένας από τους μεγαλύτερους αστρονόμους. Διαχώρισε την αστρολογία από την αστρονομία. Ανακάλυψε ότι μια φυσική δύναμη διέπει τις κινήσεις των πλανητών. Θεωρήθηκε ο πρώτος αστροφυσικός κι ο τελευταίος επιστήμονας αστρολόγος. Θεωρείται ο ιδρυτής της σύγχρονης αστρονομίας και της οπτικής.
Ανακάλυψε τους 3 νόμους της κίνησης των πλανητών γύρω από τον Ήλιο και εξαιτίας αυτού πήρε το όνομα «Νομοθέτης του ουρανού».
Γεννήθηκε στο Βάιλ ντερ Σταντ της Βυρτεμβέργης από φτωχή οικογένεια αλλά με ευγενική καταγωγή, όπως έλεγε ο πατέρας του. Ήταν διαμαρτυρόμενος μέσα σε ένα ρωμαιοκαθολικό περιβάλλον και αργότερα αυτό θα του έφερνε πολλά προβλήματα, όπως η εξορία.
Ο Κέπλερ, από μικρός, έδειξε τις ιδιαίτερες πνευματικές του ικανότητες. Φοίτησε σε πολλά σχολεία και το 1584 στάλθηκε με έξοδα των δουκών της Βυρτεμβέργης στη μέση ιερατική σχολή της Αδελβέργης. Μετά από 2 χρόνια έγινε δεκτός στην πιο προχωρημένη σχολή του Μάουλμπρον, που συνδεόταν με το πανεπιστήμιο του Τύμπεγκεν, μεγάλο θεολογικό κέντρο των διαμαρτυρομένων. Το 1589 άρχισε σπουδές στη φιλοσοφική του ίδιου πανεπιστημίου και αποφοίτησε το 1591. Από τον καθηγητή του Μίκελ Μούστλιν διδάχτηκε ανεπίσημα το ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικου, γιατί τότε ίσχυε το πτολεμαïκό γεωκεντρικό.
Έζησε σε μια εποχή που νόμιζαν ότι στον ουρανό υπήρχαν άγγελοι, δαίμονες και κρυστάλλινες σφαίρες, αλλά ήταν και μια εποχή μεταρρύθμισης. Η προτεσταντική παιδεία του, ως μαθητευόμενος κληρικός, του υπέδειξε ένα αυστηρό και πειθαρχημένο τρόπο ζωής.
Είχε πείσμα και ανεξαρτησία και πολύ σύντομα απομονώθηκε στις ιδέες του. Τον απασχολούσε η μικρότητα του ανθρώπου απέναντι στο θεό.
Γι’ αυτόν, ο Θεός δεν ήταν ένας τιμωρός, αλλά η γενεσιουργός δύναμη του κόσμου. Ήθελε να μάθει το σχέδιο του Θεού για τον κόσμο, να διαβάσει το Νου του. Απώτερος σκοπός του ήταν να απεγκλωβίσει τον εαυτό του και την Ευρώπη ολόκληρη από τα δεσμά της μεσαιωνικής σκέψης.
Προκειμένου να έχει πρόσβαση στα αρχαία κείμενα, μελετούσε αρχαία ελληνικά, λατινικά και εβραïκά.
Πίστευε ότι ο Θεός είχε κάνει τον κόσμο σύμφωνα με ένα μαθηματικό σχέδιο, πεποιθήσεις βασισμένες στις διδασκαλίες του Πλάτωνα και του Πυθαγόρα. Ήταν πεπεισμένος ότι στην γεωμετρία είχε ανακαλύψει την τελειότητα. Είχε γράψει ότι η γεωμετρία προϋπήρχε της δημιουργίας και είναι αέναη, όπως ο Νους του Θεού. Επίσης, του έδινε ένα μοντέλο για τη δημιουργία. Είναι ο ίδιος ο θεός.
Μετά τις πανεπιστημιακές του σπουδές σε μαθηματικά, γεωμετρία, αστρονομία και μουσική, στο Τύμπεγκεν, δε χειροτονήθηκε αλλά τον κάλεσαν να διδάξει μαθηματικά σε ένα σχολείο στο Γκρατς της Αυστρίας. Σαν δάσκαλος όμως δεν τα πήγε καλά. Οι συλλογισμοί του ήταν τόσο περίπλοκοι και ανακατεμένοι, που οι μαθητές του αδυνατούσαν να τον παρακολουθήσουν.
Κατά τη διάρκεια ενός μαθήματος , ένας συλλογισμός του τον έκανε να συσχετίσει τις τροχιές των 6 γνωστών τότε πλανητών με τα κανονικά στερεά του Πλάτωνα. Πίστευε ότι η γεωμετρία και η αστρονομία ήταν άρρηκτα συνδεδεμένες από το χέρι του θεού.
Παρ’ όλες τις προσπάθειές του όμως να εναρμονίσει τα πλατωνικά στερεά με τις τροχιές του Κοπέρνικου, τελικά δεν τα κατάφερε. Μετά από πάμπολλες και επίπονες προσπάθειες χωρίς αποτέλεσμα, αποφάσισε να εγκαταλείψει την ιδέα. Κάπου πρέπει να έκανε λάθος.
Ο Τίχο Μπράχε, ένας Δανός ευγενής , ήταν ο μόνος που είχε πιο ακριβείς μελέτες. Ο Μπράχε ήταν διορισμένος ως αυτοκρατορικός μαθηματικός στην Πράγα και επί 35 χρόνια έκανε ακριβείς μετρήσεις του τότε γνωστού σύμπαντος. Ήταν ο πιο οξυδερκής παρατηρητής, αλλά οι παρατηρήσεις του θα πήγαιναν χαμένες, χωρίς τον κατάλληλο άνθρωπο να τις στηρίξει με μια θεωρία που θα έκανε κατανοητό το ηλιακό σύστημα.
Ο Κέπλερ ήταν ο μεγαλύτερος θεωρητικός και το ευφυές πνεύμα του θα τον βοηθούσε. Έτσι τον κάλεσε για να συνεργαστούν και ο Κέπλερ δέχτηκε, έχοντας κι αυτός ανάγκη τις παρατηρήσεις του Μπράχε.
Παρ’ όλα αυτά, ο δανός ευγενής φοβόταν να εμπιστευτεί το έργο μιας ζωής στα χέρια ενός πιθανού αντιπάλου του.
Όμως η γέννηση της σύγχρονης επιστήμης, ως ένας αρμονικός συνδυασμός παρατήρησης και θεωρίας, απαιτούσε την αμοιβαία εμπιστοσύνη και συνεργασία τους.
Μετά το θάνατο του Μπράχε το 1601 και αφού ο Κέπλερ πήρε τη θέση του αυτοκρατορικού μαθηματικού στην αυλή του Ροδόλφου στην Πράγα, κατάφερε
να αποσπάσει από την οικογένεια του Μράχε τις πραγματείες του για τη φαινομενική κίνηση του Άρη, που ήταν και η πιο προβληματική και δυσνόητη, σχετικά με τις τροχιές των άλλων πλανητών. Τα στοιχεία αυτά ήταν τα πιο ακριβή, σε μια εποχή που το τηλεσκόπιο δεν είχε ακόμα ανακαλυφθεί.
Ο Κέπλερ εργάστηκε πολύ σκληρά, προκειμένου να κατανοήσει και να εξηγήσει, με βάση τις κινήσεις των άλλων πλανητών, την περίεργη κίνηση του Άρη, που δε φαινόταν να ακολουθεί την κυκλική τροχιά.
Μετά από αλλεπάλληλες αποτυχημένες προσπάθειες, φτάνει σε αδιέξοδο και αναγκάζεται να εγκαταλείψει τη θεωρία της κυκλικής τροχιάς.
Η πίστη του στο Θεό, το Δημιουργό της τέλειας ουράνιας γεωμετρίας, κλονίζεται.
Είχε φτάσει σε απόγνωση και μετά από πολλές αποτυχημένες θεωρίες, αποφασίζει για πρώτη φορά να δοκιμάσει τον τύπο για την έλλειψη, ο οποίος θα συμφωνήσει απόλυτα με τις παρατηρήσεις του Μπράχε.
Αυτή η νέα θεώρηση τον οδήγησε στην ανακάλυψη του 1ου νόμου για τις κινήσεις των πλανητών:
«Ένας πλανήτης είναι σε ελλειπτική τροχιά όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο ένα εστιακό κέντρο της έλλειψης.»
Στην ελλειπτική τροχιά ο ήλιος βρίσκεται στο ένα εστιακό κέντρο. Όταν ο πλανήτης είναι μακριά από τον ήλιο, κινείται αργά και όσο πλησιάζει επιταχύνει.
2ος νόμος : «Ένας πλανήτης καλύπτει σε ίσα διαστήματα ίσους χρόνους.»
Ο 3ος θα συνδέσει τις κινήσεις των πλανητών μεταξύ τους, δίνοντας με ακρίβεια την αρμονία του ηλιακού συστήματος. Συσχετίζει την τροχιά ενός πλανήτη με τη μέση ταχύτητα που κινείται γύρω από τον ήλιο, επιβεβαιώνοντας έτσι την πεποίθησή του, ότι υπάρχει μια δύναμη στον ήλιο που κινεί τους πλανήτες, μεγαλύτερη για τους κοντινούς, που κινούνται γρήγορα, και μικρότερη για τους μακρινούς, που είναι πιο αργοί.Με αυτή τη θεωρία ο Κέπλερ θα βάλει τα πρώτα θεμέλια γι’ αυτό που αργότερα ο Νεύτωνας θα διατυπώσει εξακριβωμένα ως νόμο της βαρύτητας.
Ο 3ος νόμος λέει ότι « το τετράγωνο της περιόδου των πλανητών, που είναι ο χρόνος μιας περιφοράς γύρω από τον Ήλιο, είναι ανάλογο με τη μέση απόστασή τους από αυτόν, υψωμένη στην τρίτη δύναμη.»
Ο Κέπλερ ήταν ο πρώτος που κατανόησε σωστά, ποιοτικά αλλά και ποσοτικά, τον τρόπο με τον οποίο κινούνται οι πλανήτες, αλλά και πώς λειτουργεί το ηλιακό σύστημα.
Εκτός από την προσφορά του Κέπλερ στα μαθηματικά και την αστρονομία, πολύ σημαντική είναι και η συμβολή του στον τομέα της οπτικής, κερδίζοντας τον τίτλο του ιδρυτή της σύγχρονης οπτικής.
Ήταν ο πρώτος που ερμήνευσε το σχηματισμό των εικόνων με μια φωτογραφική μηχανή με λεπτές τρύπες.
Εξήγησε τη διαδικασία του σχηματισμού της αντίστροφης εικόνας στον αμφιβληστροειδή του ματιού.
Σχεδίασε γυαλιά για κοντινές και μακρινές αποστάσεις.
Εξήγησε τη χρήση και των δύο ματιών για την αντίληψη του βάθους.
Εξήγησε την αρχή λειτουργίας του τηλεσκοπίου.
Υπολόγισε τις αστρικές αποστάσεις με βάση την αρχή της αντίληψης του βάθους, που σήμερα ονομάζεται αστρομετρία.
Εξήγησε τις παλίρροιες με βάση την έλξη της σελήνης.
Παρατηρώντας ένα σούπερ νόβα, προσπάθησε να βρει το πραγματικό έτος της γέννησης του Χριστού.
Διατύπωσε λογαριθμικούς και απειροστικούς λογισμούς.
Πρώτος διατύπωσε τη λέξη δορυφόρος.
Σημαντικά έργα του είναι:
«Mysterium cosmographicum» 1596
«Αstronomia nova» 1609
«Harmonia munti» 1619
«Rudolphin Tables» 1628
Επίσης, έγραψε ένα έργο επιστημονικής φαντασίας για να εξηγήσει και να εκλαϊκεύσει την επιστήμη, με τίτλο «το όνειρο», στο οποίο περιγράφει ένα φανταστικό ταξίδι στη σελήνη.
Πίστευε ότι κάποια μέρα θα στείλουμε ουράνια σκάφη με ειδικά πανιά που θα κινούνται με τις δίνες του αιθέρα.
Ο Κέπλερ συνέδεσε την τολμηρή φαντασία με τις ακριβείς μετρήσεις για το σύμπαν. Πριν από αυτόν η αστρονομία συνδεόταν ελάχιστα με τη φυσική πραγματικότητα.
Η φαντασία, το ανοιχτό μυαλό και η επιστημονική σκέψη του, άνοιξε στον κόσμο το δρόμο προς τα άστρα.
Για τον Κέπλερ, έναν πραγματικό φυσικό φιλόσοφο, η κατανόηση της φύσης του κόσμου, σήμαινε και την κατανόηση της φύσης του δημιουργού της.
Δημοσιευμένο στην ιστοσελίδα http://www.nea-acropoli.gr
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
– Παγκόσμιο Βιογραφικό Λεξικό, Εκδοτική Αθηνών, 1991
– Μεγάλη
Ελληνική Εγκυκλοπαίδεια, Π. Δρανδάκη, εκδόσεις Φοίνιξ
– Εγκυκλοπαίδεια Νέα Δομή, εκδόσεις Δομή, Αθήνα
– Εγκυκλοπαίδεια Π. Γράβιγγερ, Βιβλιοθήκη της «Σφιγγός», Αθήνα 1975
– www-groups.dcs.st-and.ac.uk/ ~history/Mathematicians/Kepler.html
– kepler.nasa.gov/johannes/
