Johannes Kepler (27 tháng 12, 1571 – 15 tháng 11, 1630), một gương mặt quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học, là một nhà toán học, nhà chiêm tinh học, nhà thiên văn học, và là một nhà văn ở buổi đầu của những truyện khoa học viễn tưởng người Đức. Ông nổi tiếng nhất về định luật về chuyển động thiên thể, dựa trên những công trình của ông Astronomia nova, Harmonice Mundi và cuốn sách giáo khoa Tóm tắt thiên văn học Copernicus.
Xuyên suốt cuộc đời nghề nghiệp của mình, Kepler là một giáo viên toán ở trường dòng Graz (sau này là trường đại học Graz), là người trợ lý cho Tycho Brahe, là nhà toán học ở triều đình Hoàng đế Rudolf II, giáo viên toán ở Linz, và là nhà thiên văn học của Tướng Wallenstein. Ông cũng thực hiện một công việc mang tính nền tảng về thị giác và giúp đưa vào thực hiện những phát hiện kính thiên văn của người cùng thời với ông là Galileo Galilei.
Thỉnh thoảng ông cũng được coi là "nhà vật lý học thiên thể lý thuyết đầu tiên", mặc dù Carl Sagan cũng coi ông là nhà chiêm tinh học khoa học cuối cùng.
Johannes Kepler
Cuộc đời
Thơ ấu và giáo dục (1571–1594)
Kepler sinh ngày 27 tháng 12 1571 tại Thành phố tự do của Đế quốc Weil der Stadt (hiện là một phần của vùng Stuttgart ở thành bang thuộc nước Đức là Baden-Württemberg, cách trung tâm Stuttgart 30 km về phía tây). Ông nội ông từng là Thị trưởng thị trấn đó, nhưng lúc Johannes ra đời, tài sản của gia đình Kepler đã gần cạn kiệt. Cha ông sống bấp bênh với nghề lính đánh thuê, và ông đã rời bỏ gia đình khi Johannes mới năm tuổi. Ông được cho rằng đã chết trong chiến tranh ở Hà Lan. Mẹ ông, con gái một chủ quán trọ, là một người chữa bệnh bằng các loại cỏ cây sau này muốn trở thành phù thuỷ. Sinh sớm, Johannes là một đứa trẻ ốm yếu. Dù sức khỏe kém, ông rất thông minh. Khi còn nhỏ, ông thường làm những khách hàng tới quán trọ của ông ngoại ngạc nhiên vì khả năng toán học kỳ lạ của mình.
Ông làm quen với thiên văn học từ rất sớm và gắn bó nó trong cả cuộc đời. Năm 1577, khi mới 5 tuổi, ông đã quan sát Sao chổi. Ông viết rằng ông "được mẹ đưa lên một chỗ cao để nhìn nó". Năm 1580, ông quan sát một hiện tượng thiên văn khác - Nguyệt thực, Ông nhớ là đã "được gọi ra ngoài" để nhìn nó và rằng mặt trăng "có vẻ khá đỏ". Tuy nhiên bệnh đậu mùa thời trẻ đã giảm thị lực của ông, khiến ông phải chú tâm tới toán học nhiều hơn là quan sát các khía cạnh thiên văn học.
Dù khi đi học ông là một học trò xuất sắc, Kepler thường bị bắt nạt. Ông bị một đức tin ám ảnh rằng ông có thân thể ghê tởm, hoàn toàn đáng ghét, và (so với những học sinh khác) là một kẻ bị hắt hủi.
Năm 1587, sau khi học qua trường văn phạm, trường tiếng Latin, và trường dòng thấp và cao cấp theo hệ giáo dục Lutheran, Kepler bắt đầu theo học tại Trường đại học Tübingen với tư cách là sinh viên thần học, nơi ông đã chứng tỏ khả năng siêu việt về toán học và nổi tiếng là một nhà chiêm tinh tài giỏi. Dưới sự dạy dỗ của Michael Maestlin, ông học cả hệ thống Ptolemy và hệ Nhật tâm của Copernicus; Ông đã trở thành một người ủng hộ Copernicus từ lúc đó, bảo vệ thuyết nhật tâm về cả lý thuyết và mặt thần học trong những cuộc tranh luận của sinh viên. Dù ông muốn trở thành một trợ lý, gần cuối tời gian học, Kepler được tiến cử vào vị trí giáo viên toán và thiên văn học tại Trường Tin lành ở Graz, Áo. Ông nhận vị trí đó vào tháng 4, 1594, ở tuổi 23.
Nghề nghiệp ban đầu (1594–1601)
Tại Graz, Kepler bắt đầu phát triển một lý thuyết đầu tiên về vũ trụ học dựa trên hệ Copernicus, nó được xuất bản năm 1596 với tên Mysterium Cosmographicum—Bí ẩn thần thánh của vũ trụ.
Tháng 4, 1597, Kepler lấy Barbara Müller. Bà chết năm 1611 sau hai đứa con của Johannes và một đứa từ cuộc hôn nhân trước.
Tháng 12, 1599, Tycho Brahe viết thư cho Kepler, mời Kepler tới giúp ông ở Benátky nad Jizerou bên ngoài Prague. Bị áp lực phải rời Graz vì những chính sách Phản đối cải đạo ngày càng chặt chẽ, ngăn cản quyền thực thi tín ngưỡng và chính trị của những người Tin lành, Kepler đến với Tycho năm 1600. Sau khi Tycho chết năm 1601, Kepler được chỉ định làm Nhà toán học hoàng gia, một vị trí mà ông vẫn giữ được qua ba triều Hoàng đế ở Habsburg (từ tháng 11, 1601 đến 1630).
Nhà toán học triều đình ở Prague (1601–1612)
Với tư cách nhà toán học triều đình, Kepler được thừa hưởng trách nhiệm của Tycho về việc lập các lá số tử vi cũng như nhiệm vụ thành lập Các bảng Rudolphine. Làm việc với những dữ liệu thông tin quan sát bao quát và chính xác của Tycho, Kepler cũng bắt đầu chỉnh lại các lý thuyết trước đây của mình nhưng đã bắt buộc phải từ bỏ chúng. Thay vào đó, ông bắt đầu phát triển hệ thống thiên văn học đầu tiên sử dụng các quỹ đạo không tròn; nó được hoàn thành năm 1606 và được xuất bản năm 1609 dưới tên Astronomia Nova—Thiên văn học mới. Astronomia Nova có chứa những điều sau này sẽ trở thành những định luật về chuyển động thiên thể thứ nhất và thứ hai.
Tháng 10, 1604, Kepler quan sát supernova sau này được gọi là Ngôi sau của Kepler (một thuật ngữ cũng dùng để chỉ hình sao bát giác). Năm 1611, Kepler xuất bản (dưới hình thức một bức thư gửi cho bạn) một chuyên khảo về nguồn gốc của bông tuyết, tác phẩm đầu tiên từng được biết về chủ đề này. Ông phát triển lý thuyết chính xác rằng hình sáu cạnh tự nhiên của nó có nguyên nhân từ cái lạnh, nhưng không xác định chắc chắn nguyên nhân vật lý của điều đó. Tháng 1, 1612, Hoàng đế qua đời. Để tranh khỏi căng thẳng tôn giáo đang gia tăng ở Prague, Kepler nhận chức nhà toán học ở tỉnh Linz.
Dạy học ở Linz và những năm cuối cùng (1612–1630)
Năm 1615, Kepler cưới Susanna Ruettinger, và có nhiều con với bà này.
Năm 1617, mẹ của Kepler là Katharina bị cáo buộc là phù thuỷ. Bắt đầu từ tháng 8, 1620 bà bị bỏ ngục trong mười bốn tháng. Nhờ những nỗ lực bảo vệ pháp lý của Kepler, và được thả ra vào tháng 10, 1621 sau khi những nỗ lực kết án bà thất bại. Tuy nhiên bà bị territio verbalis, một kiểu thực thi khác của hình thức tra tấn đang chờ đợi bà vì bà là phù thuỷ, trong nỗ lực cuối cùng để buộc bà phải thú nhận. Suốt phiên toà, Kepler trì hoãn các công việc khác của ông (về Các bảng Rudolphine và cuốn sách giáo khoa thiên văn học nhiều tập) để chú tâm vào "lý thuyết hài hoà" của ông. Kết quả, được xuất bản năm 1619 gọi là Harmonices Mundi ("Sự hài hòa của các thế giới") có chứa định luật thứ ba về chuyển động thiên thể.
Kepler đã hoàn thành bảy tập cuối cùng của cuốn sách giáo khoa Bản tóm tắt thiên văn học Copernicus năm 1621, nó được hợp vào và phát triển thêm những nghiên cứu trước kia của ông và đóng phần ảnh hưởng quan trọng trong việc chấp nhận hệ thống Copernicus vào thế kỷ sau đó. Năm 1627 ông hoàn thành Các bảng Rudolphine, cung cấp bảng tính chính xác các vị trí hành tinh trong tương lai và cho phép dự đoán các hiện tượng thiên văn học hiếm gặp.
Ngày 15 thang 11, 1630 Kepler chết vì bệnh sốt ở Regensburg. Năm 1632, chỉ hai năm sau khi ông chết, mộ của ông bị quân đội Thụy Điển phá hủy trong Cuộc chiến mười ba năm.
Công việc
Kepler sống trong một thời đại khi mà không có sự phân biệt rõ ràng giữa thiên văn học và chiêm tinh học, trong khi lại có sự phân biệt rõ ràng giữa thiên văn học (một nhánh của toán học bên trong các nghệ thuật tự do) và vật lý (một nhánh của môn học có nhiều ảnh hưởng hơn của triết học). Ông cũng kết hợp những tranh luận tôn giáo và các lý lẽ vào trong tác phẩm của mình, nhờ vậy nền tảng của những cống hiến có tầm quan trọng nhất của ông đặc biệt mang tính thần học (Barker & Goldstein, 2001).
Kepler là một người theo trường phái bí ẩn của Pythagore. Ông coi các mối quan hệ toán học là cơ sở của mọi tự nhiên, và mọi thành tạo đều tích hợp với nhau trọng một tổng thể. Đây là điều đối lập với yư kiến Plato và Aristote cho rằng Trái đất khác biệt về căn bản với mọi thứ còn lại của vũ trụ, được tạo thành từ những vật chất khác biệt với những định luật tự nhiên áp dụng cho nó cũng khác biệt. Trong nỗ lực khám phá vũ trụ của mình, Kepler đã áp dụng vật lý trái đất cho các thiên thể; nổi tiếng nhất là nỗ lực của ông nhằm đưa ra ba Định luật về chuyển động thiên thể. Kepler cũng tin rằng các thiên thể ảnh hưởng tới các sự kiện trên mặt đất. Một kết quả của lòng tin đó là ông ước tính thêm về vai trò của mặt trăng trong việc tạo ra thủy triều, nhiều năm trước bảng tính không chính xác của Galileo. Một đức tin khác của ông là một ngày nào đó sẽ có thể phát triển một "khoa học chiêm tinh", dù ông có thái độ khinh thị đối với mọi thứ thuộc chiêm tinh học trong thời của mình.
Công việc khoa học
Định luật của Kepler
Kepler được thừa kế từ Tycho Brahe một gia sản những dữ liệu thô chính xác nhất từng thu thập được về vị trí của các hành tinh. Điều khó khăn là phải phán đoán được từ đó. Các chuyển động quỹ đạo của các hành tinh khác được quan sát từ điểm lợi thế của Trái đất, chính nó cũng đang quay quanh Mặt trời. Như được chỉ ra trong ví dụ bên dưới đây, điều này có thể gây nên việc các hành tinh có vẻ di chuyển theo những đường kỳ lạ. Kepler tập trung vào việc tìm hiểu quỹ đạo của Sao hoả, nhưng đầu tiên ông phải biết chính xác quỹ đạo của Trái đất. Để làm được điều này, ông cần một vạch ranh giới quan sát. Với một linh cảm thiên tài, ông đã sử dụng Sao hỏa và Mặt trời làm đường ranh giới, vì không biết quỹ đạo thực của Sao hoả, ông biết rằng nó sẽ ở cùng một chỗ trong quỹ đạo của nó ở những khoảng cách riêng biệt theo những giai đoạn quỹ đạo của nó. Vì vậy các vị trí quỹ đạo của Trái đất có thể được tính toán, và từ đó lại tính toán ra quỹ đạo Sao hoả. Ông đã có thể suy luận ra các định luật thiên thể của mình mà không cần biết khoảng cách chính xác của các hành tinh từ Mặt trời, bởi vì phân tích hình học của ông chỉ cần có các tỷ lệ khoảng cách tới Mặt trời của chúng.
Tổng quan 3 định luật của Kepler
Không như Brahe, Kepler giả thiết hệ thống nhật tâm với Mặt trời ở trung tâm. Từ cái khung đó, Kepler đã mất hai mươi năm làm việc chăm chỉ để thử và sửa chữa các nỗ lực nhằm tạo ra dữ liệu đúng. Cuối cùng ông đã đạt tới Ba định luật về chuyển động thiên thể:
++ Định luật quỹ đạo elíp của các hành tinh:
Các hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo các quỹ đạo hình elíp với Mặt trời nằm ở một tiêu điểm.
++ Định luật đồng đều về vận tốc diện tích:
Đường nối một hành tinh với Mặt trời quét qua những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.
++ Định luật về các chu kỳ chuyển động:
Bình phương chu kỳ chuyển động của một hành tinh thì tỷ lệ với lập phương bán trục lớn của quỹ đạo elip của hành tinh đó.
Với các hành tinh trong hệ mặt trời ta luôn có:
Trong đó
- T là thời gian cần thiết để một hành tinh quay một vòng quanh Mặt trời, được gọi là chu kỳ của nó.
- a là bán trục lớn quĩ đạo elíp của hành tinh. Sử dụng các định luật này, ông là nhà thiên văn học đầu tiên thành công trong việc dự đoán sự vận động của Sao Kim (trong năm 1631). Các định luật của Kepler là minh chứng đầu tiên rõ ràng cho kiểu nhật tâm của hệ mặt trời, bởi vì chúng đã trở nên rất đơn giản khi đưa Mặt trời vào tâm. Tuy nhiên, Kepler không bao giờ khám phá ra những lý lẽ sâu sắc hơn của định luật, dù nhiều năm trong cuộc đời của ông có thể coi là dành cho việc nghiên cứu những bí ẩn không thuộc về khoa học. Isaac Newton cuối cùng đã cho thấy rằng các định luật là một hệ của những định luật chuyển động và luật hấp dẫn vũ trụ của ông. (Với ưu thế thời hiện đại, định luật về vận tốc diện tích đồng đều có thể hiểu đơn giản hơn khi sử dụng định luật bảo toàn mômen động lượng, còn gọi là động lượng góc.
Lần đầu tiên Kepler khám phá ra định luật thứ ba của ông về chuyển động thiên thể vào ngày 8 tháng 3, 1618 nhưng ông đã từ bỏ ý tưởng này cho tới 15 tháng 5, 1618, khi ông kiểm tra lại kết quả của mình. Kết quả này đã được công bố trong cuốn Harmonices Mundi (1619) của ông.
Siêu tân tinh 1604
Ngày 17 tháng 10, 1604, Kepler quan sát thấy một ngôi sao đặc biệt sáng bất chợt xuất hiện trong chòm sao Ophiuchus. (Nó lần đầu tiên được quan sát thấy bởi nhiều người khác ngày 9 tháng 10.) Sự xuất hiện của ngôi sao, mà Kepler miêu tả trong cuốn sách De Stella nova in pede Serpentarii ("Về Ngôi sao mới ở chân Ophiuchus"), đã cung cấp bằng chứng thêm nữa rằng vũ trụ không phải là bất biến; điều này đã ảnh hưởng tới Galileo trong tranh luận của ông. Từ đó nó được xác định là một siêu tân tinh. Đây là lần thứ hai một sao như vậy đã được quan sát. Sau này nó được gọi là sao Kepler hay siêu tân tinh 1604. Không có siêu tân tinh nào khác được quan sát thấy trong Ngân Hà, mặc dù có nhiều siêu tân tinh khác ngoài Ngân Hà đã được phát hiện.
Các công trình khoa học và toán học khác
Kepler cũng thực hiện những nghiên cứu có tính nền tảng về tổ hợp, lạc quan hóa hình học, và các hiện tượng thiên nhiên như các bông tuyết, luôn nhấn mạnh vào hình thức và cách bố trí. Ông cũng là một trong những nhà sáng lập quang học hiện đại, ví dụ định nghĩa antiprism và kính viễn vọng của Kepler (xem cuốn sách của Kepler Astronomiae Pars Optica—i.a. giải thích lý thuyết về camera obscura—và Khúc xạ). Hơn nữa, bởi ông là người đầu tiên xác nhận về non-convex regular solids (như là khối mười hai mặt hình sao), chúng được gọi là những hình ba chiều Kepler để vinh danh ông.
Chủ nghĩa thần bí và chiêm tinh học
Chủ nghĩa thần bí
Kepler đã khám phá ra các định luật chuyển động của các thiên thể khi gắng hoàn thành mục tiêu của Pythagore nhằm tìm ra sự hòa điệu của các thiên thể. Trong khái niệm vũ trụ của ông, không phải tự nhiên mà số lượng các khối đa diện hoàn hảo lại ít hơn số lượng các hành tinh đã được biết. Vì đã nắm được hệ thống của Copernicus, ông bắt đầu chứng minh rằng các khoảng cách từ các hành tinh tới mặt trời được tạo ra bởi các mặt cầu bên trong các khối đa diện hoàn hảo, tất cả chúng bị đặt vào bên trong của nhau. Quỹ đạo nhỏ nhất, là của Sao thuỷ, là mặt cầu ở trong cùng. Bằng cách ấy ông xác định năm khoảng không Platonic với năm khoảng cách giữa sáu hành tinh đã được phát hiện (Sao thuỷ, sao Kim, Trái đất, Sao hoả, Sao mộc, Sao hải vương) và năm nguyên tố cổ điển.
Năm 1596 Kepler xuất bản Mysterium Cosmographicum, or Bí ẩn thần thánh của vũ trụ. Đây là một tuyển chọn giải thích mối quan hệ giữa các hành tinh và các khoảng không Platonic:
Trước khi vũ trụ được tạo ra, không có các nhịp điệu (numbers) ngoại trừ Ba ngôi nhất thể (Cha, Con, Thánh Thần), đó chính là Chúa. Để, the line and the plane imply no numbers: ngự trị tính vô tận của nó. Vì vậy, chúng ta hãy coi là khoảng không. Đầu tiên chúng ta phải loại trừ các khoảng không không đều, bởi vì chúng ta chỉ quan tâm tới những vật thể sáng tạo ngăn nắp. Chỉ còn lại sáu vật thể, mặt cầu và năm khối đa diện đều. Với mỗi mặt cầu có những thiên đường tương xứng. Mặt khác, thế giới chuyển động được thể hiện bởi những khoảng không có mặt phẳng. Có sáu khoảng không như vậy: khi coi chúng là những biên giới, tuy nhiên, năm khoảng không đó xác định ra sáu vật thể riêng: vì thế sáu hành tinh quay quanh mặt trời. Đây cũng là lý do giải thích tại sao chỉ có sáu hành tinh.
Kepler's Platonic solid model of the Solar system from Mysterium Cosmographicum (1596)
Closeup of inner section of the model
Tôi đã chỉ ra thêm rằng các khoảng không đều nhau tụ thành các nhóm: ba khoảng không thành một nhóm, và hai khoảng không tạo thành nhóm kia. Nhóm lớn hơn, đầu tiên, thuộc về Lập phương, sau đó Hình chóp, và cuối cùng là Khối mười hai mặt. Nhóm thứ hai, đầu tiên là thuộc về tám mặt, và thứ hai, khối hai mươi mặt. Điều đó giải thích tại sao, phần quan trọng nhất của vũ trụ, Trái đất—nơi hình ảnh của Chúa phản ánh ở con người—được phân chia thành hai nhóm. Như tôi đã chứng minh tiếp theo, đối với những khoảng không của nhóm thứ nhất phải nằm về hướng quỹ đạo Trái đất, và những khoảng không của nhóm thứ hai ở bên trong… Vì vậy tôi đã ấn định Lập phương cho Sao thổ, khối tứ diện cho Sao mộc, khối mười hai mặt cho Sao hoả, khối hai mươi mặt cho sau Kim và khối tám mặt cho Sao thuỷ…
Để nhấn mạnh lý thuyết này, Kepler vạch ra một kiểu khá ấn tượng về vũ trụ thể hiện một lập phương, bên trong một mặt cầu, với một khối tứ diện ở bên trong nó; một mặt cầu khác bên trong với một khối mười hai mặt bên trong; một mặt cầu với một khối hai mươi mặt bên trong; và cuối cùng một mặt cầu với một khối tám mặt bên trong. Mỗi mặt cầu thiên đàng đó có một hành tinh được gắn với chúng, và vì thế xác định ra quỹ đạo của hành tinh.
Trong cuốn sách viết năm 1619 của ông, Harmonice Mundi hay Sự hòa điệu của các thế giới, cũng như cuốn đã được nói tới ở trên Mysterium Cosmographicum, ông cũng kết hợp giữa các khoảng không Platonic với nhận thức từ trước về các yếu tố: khối tứ diện là hình thức của lửa, khối tám mặt là hình thức của không khí, lập phương là trái đất, khối hai mươi mặt là nước, và khối mười hai mặt là vũ trụ và là tổng thể hay ether. Có một số bằng chứng sự kết hợp này có nguồn gốc cổ xưa, vì Plato nói một trong những Timaeus của Locri người nghĩ Vũ trụ đang được phát triển bởi một khối mười hai mặt trong khi bốn khoảng không khác đại diên cho các "yếu tố" lửa, không khí, đất và nước. Điều làm ông chán ngán, cố gắng của Kepler nhằm gắn các quỹ đạo của các hành tinh vào bên trong một bộ các hình khối nhiều mặt không bao giờ hoạt động tốt, nhưng nó là một sự chứng thực cho tính toàn bộ của ông như một nhà khoa học rằng khi bằng chứng cho thấy không thích hợp với lý thuyết mà mình đã nỗ lực làm việc để chứng minh, ông đã từ bỏ nó.
Những thành tựu đáng chú ý nhất của ông có được từ sự thừa nhận rằng các hành tinh chuyển động theo quỹ đạo hình elíp, chứ không phải hình tròn.Nhật thức này là hiệu quả trực tiếp của nỗ lực không thành công của ông nhằm gắn các quỹ đạo hành tinh vào bên trong các khối đa diện. Sự bằng lòng của Kepler để từ bỏ một trong những lý thuyết mà ông ấp ủ nhiều nhất khi so sánh nó với những bằng chứng quan sát thực tế cũng chỉ ra rằng ông có một thái độ nghiêm túc với nghiên cứu khoa học. Kepler cũng có tiến bộ vĩ đại trong việc thử miêu tả chuyển động của các hành tinh bằng đưa vào một lực giống với lực từ tính, mà ông tin rằng tỏa ra từ mặt trời. Mặc dù ông không khám phá ra lực hấp dẫn, ông dường như đã cố gắng áp dụng kinh nghiệm về một định luật vũ trụ để giải thích cách hành xử của cả trái đất và các vật thể trên trời.
Chiêm tinh học
Kepler khinh bỉ những nhà chiêm tinh học thỏa mãn tính tò mò của người bình thường mà không có kiến thức về sự trừu tượng và những quy luật chung, nhưng ông coi việc biên soạn các điềm báo là một công cụ chính sách để biết trước những tai họa sẽ đến. Vì vậy, sẽ là một sai lầm nếu cho rằng sự chú tâm của Kepler vào chiêm tinh học chỉ đơn giản là để kiếm tiền. Một trong những nhà sử học nghiên cứu về ông, John North, cho rằng, "nếu ông không phải là một nhà chiêm tinh thì có lẽ ông đã không lập ra được một thiên văn học hành tinh theo các thức mà chúng ta có hiện nay."
Kepler tin ở thuật chiêm tinh theo nghĩa mà ông đã bị thuyết phục rằng những khía cạnh chiêm tinh thực sự có ảnh hưởng về thể chất đối với con người và thời tiết trên Trái đất. Ông cố gắng tách làm thế nào và tại sao lại như vậy và cố gắng đưa nó vào trong chiêm tinh học với một cơ sở chắc chắn hơn, điều này mang lại kết quả là cuốn Về những nền tảng chắc chắn hơn của chiêm tinh học năm (1601), trong đó, ở giữa những khám phá kỹ thuật, ông là người đầu tiên quincunx aspect. Trong cuốn Sự can thiệp của người thứ ba, hay một sự cảnh báo đối với các nhà thần học, bác sỹ và các nhà triết học (1610), đặt ra một người thứ ba giữa hai vị trí rất ủng hộ và phản đối chiêm tinh học, Kepler biện hộ rằng một sự xác định mối quan hệ giữa các hiện tượng trên trời và các hiện tượng giới đất có thể được lập ra.
Ít nhất 800 lá số tử vi và biểu đồ sinh do Kepler làm ra vẫn còn tồn tại, nhiều cái cho chính ông và gia đình, có nhiều chỗ đánh dấu là xấu. Như một phần trong trách nhiệm của ông khi làm nhà toán học ở Graz, Kepler đã đưa ra lời báo trước cho năm 1595 trong đó có lời dự đoán về một cuộc nổi dậy của nông dân, sự xâm chiếm của người Thổ Nhĩ Kỳ và trời lạnh, tất cả những điều đó đều xảy ra và làm ông nổi tiếng. Kepler cũng được biết là đã biên soạn những lời dự đoán cho những năm từ 1595 đến 1606, và từ 1617 đến 1624. Khi là nhà toán học triều đình, Kepler giải thích cho Rudolf II những lá số tử vi của Hoàng đế Augustus và Muhammad, và Kepler cũng đưa ra những dự đoán về sự nảy sinh cuộc chiến giữa Cộng hòa Venice và Paul V. Trong cuốn Về ngôi sao mới (1606) Kepler giải thích ý nghĩa của ngôi sao mới 1604 coi đó là sự chuyển biến của Châu Mỹ, sự sụp đổ của Đạo Hồi và sự trở lại của Thiên Chúa. Cuốn De cometis libelli tres (1619) cũng chứa nhiều tiên đoán chiêm tinh học.
Kepler nói về Chúa
"Tôi chỉ đơn giản nghĩ thêm về những điều Chúa nghĩ. Bởi vì những nhà thiên văn học chúng tôi là những thầy tu của đức Chúa cao nhất của cuốn sách của tự nhiên," Kepler đã viết, "nó rất có ích cho chúng tôi để suy ngẫm, không phải về vinh quang của trí tuệ của chúng tôi, mà là về mọi điều khác, về sự vinh quang của Chúa."
Những tác phẩm của Kepler
++ Mysterium cosmographicum (The Sacred Mystery of the Cosmos) (1596)
++ Astronomiae Pars Optica (The Optical Part of Astronomy) (1604)
++ De Stella nova in pede Serpentarii (On the New Star in Ophiuchus's Foot) (1604)
++ Astronomia nova (New Astronomy) (1609)
++ Dioptrice (Dioptre) (1611)
++ Nova stereometria doliorum vinariorum (New Stereometry of wine barrels) (1615)
++ Epitome astronomiae Copernicanae (published in three parts from 1618-1621)
++ Harmonice Mundi (Harmony of the Worlds) (1619)
++ Tabulae Rudolphinae (1627)
++ Somnium (The Dream) (1634) - considered the first precursor of science fiction.
Illustration of SN 1604 by Johannes Kepler from his book De Stella Nova in Pede Serpentarii
Được đặt tên để vinh danh Kepler
++ Đài thiên văn vũ trụ Kepler, một kính thiên văn bay quanh mặt trời, chuyên săn tìm hành tinh sẽ được NASA phóng lên năm 2008.
++ Những khoảng không Kepler, một bộ những cấu trúc hình học, hai trong số chúng được chính Kepler quan sát và miêu tả.
++ Kepler, một miệng núi lửa trên mặt trăng.
++ Kepler, một miệng núi lửa trên sao hoả.
++ 1134 Kepler là một tiểu hành tinh.
++ Siêu tân tinh Kepler, SN 1604
++ Năm 1975, chín năm sau khi được thành lập, Trường cao đẳng khoa học xã hội và kinh tế Linz (Áo) được đổi tên thành Trường đại học Johannes Kepler Linz để vinh danh Johannes Kepler, bởi vì ông đã viết cuốn kiệt tác Harmonice Mundi ở Linz.
++ Johannes Kepler's Gymnasium in Prague
++ Keplerstraße in Hanau near Frankfurt am Main
Nguồn: Wikipedia
Xuyên suốt cuộc đời nghề nghiệp của mình, Kepler là một giáo viên toán ở trường dòng Graz (sau này là trường đại học Graz), là người trợ lý cho Tycho Brahe, là nhà toán học ở triều đình Hoàng đế Rudolf II, giáo viên toán ở Linz, và là nhà thiên văn học của Tướng Wallenstein. Ông cũng thực hiện một công việc mang tính nền tảng về thị giác và giúp đưa vào thực hiện những phát hiện kính thiên văn của người cùng thời với ông là Galileo Galilei.
Thỉnh thoảng ông cũng được coi là "nhà vật lý học thiên thể lý thuyết đầu tiên", mặc dù Carl Sagan cũng coi ông là nhà chiêm tinh học khoa học cuối cùng.
Johannes Kepler
Cuộc đời
Thơ ấu và giáo dục (1571–1594)
Kepler sinh ngày 27 tháng 12 1571 tại Thành phố tự do của Đế quốc Weil der Stadt (hiện là một phần của vùng Stuttgart ở thành bang thuộc nước Đức là Baden-Württemberg, cách trung tâm Stuttgart 30 km về phía tây). Ông nội ông từng là Thị trưởng thị trấn đó, nhưng lúc Johannes ra đời, tài sản của gia đình Kepler đã gần cạn kiệt. Cha ông sống bấp bênh với nghề lính đánh thuê, và ông đã rời bỏ gia đình khi Johannes mới năm tuổi. Ông được cho rằng đã chết trong chiến tranh ở Hà Lan. Mẹ ông, con gái một chủ quán trọ, là một người chữa bệnh bằng các loại cỏ cây sau này muốn trở thành phù thuỷ. Sinh sớm, Johannes là một đứa trẻ ốm yếu. Dù sức khỏe kém, ông rất thông minh. Khi còn nhỏ, ông thường làm những khách hàng tới quán trọ của ông ngoại ngạc nhiên vì khả năng toán học kỳ lạ của mình.
Ông làm quen với thiên văn học từ rất sớm và gắn bó nó trong cả cuộc đời. Năm 1577, khi mới 5 tuổi, ông đã quan sát Sao chổi. Ông viết rằng ông "được mẹ đưa lên một chỗ cao để nhìn nó". Năm 1580, ông quan sát một hiện tượng thiên văn khác - Nguyệt thực, Ông nhớ là đã "được gọi ra ngoài" để nhìn nó và rằng mặt trăng "có vẻ khá đỏ". Tuy nhiên bệnh đậu mùa thời trẻ đã giảm thị lực của ông, khiến ông phải chú tâm tới toán học nhiều hơn là quan sát các khía cạnh thiên văn học.
Dù khi đi học ông là một học trò xuất sắc, Kepler thường bị bắt nạt. Ông bị một đức tin ám ảnh rằng ông có thân thể ghê tởm, hoàn toàn đáng ghét, và (so với những học sinh khác) là một kẻ bị hắt hủi.
Năm 1587, sau khi học qua trường văn phạm, trường tiếng Latin, và trường dòng thấp và cao cấp theo hệ giáo dục Lutheran, Kepler bắt đầu theo học tại Trường đại học Tübingen với tư cách là sinh viên thần học, nơi ông đã chứng tỏ khả năng siêu việt về toán học và nổi tiếng là một nhà chiêm tinh tài giỏi. Dưới sự dạy dỗ của Michael Maestlin, ông học cả hệ thống Ptolemy và hệ Nhật tâm của Copernicus; Ông đã trở thành một người ủng hộ Copernicus từ lúc đó, bảo vệ thuyết nhật tâm về cả lý thuyết và mặt thần học trong những cuộc tranh luận của sinh viên. Dù ông muốn trở thành một trợ lý, gần cuối tời gian học, Kepler được tiến cử vào vị trí giáo viên toán và thiên văn học tại Trường Tin lành ở Graz, Áo. Ông nhận vị trí đó vào tháng 4, 1594, ở tuổi 23.
Nghề nghiệp ban đầu (1594–1601)
Tại Graz, Kepler bắt đầu phát triển một lý thuyết đầu tiên về vũ trụ học dựa trên hệ Copernicus, nó được xuất bản năm 1596 với tên Mysterium Cosmographicum—Bí ẩn thần thánh của vũ trụ.
Tháng 4, 1597, Kepler lấy Barbara Müller. Bà chết năm 1611 sau hai đứa con của Johannes và một đứa từ cuộc hôn nhân trước.
Tháng 12, 1599, Tycho Brahe viết thư cho Kepler, mời Kepler tới giúp ông ở Benátky nad Jizerou bên ngoài Prague. Bị áp lực phải rời Graz vì những chính sách Phản đối cải đạo ngày càng chặt chẽ, ngăn cản quyền thực thi tín ngưỡng và chính trị của những người Tin lành, Kepler đến với Tycho năm 1600. Sau khi Tycho chết năm 1601, Kepler được chỉ định làm Nhà toán học hoàng gia, một vị trí mà ông vẫn giữ được qua ba triều Hoàng đế ở Habsburg (từ tháng 11, 1601 đến 1630).
Nhà toán học triều đình ở Prague (1601–1612)
Với tư cách nhà toán học triều đình, Kepler được thừa hưởng trách nhiệm của Tycho về việc lập các lá số tử vi cũng như nhiệm vụ thành lập Các bảng Rudolphine. Làm việc với những dữ liệu thông tin quan sát bao quát và chính xác của Tycho, Kepler cũng bắt đầu chỉnh lại các lý thuyết trước đây của mình nhưng đã bắt buộc phải từ bỏ chúng. Thay vào đó, ông bắt đầu phát triển hệ thống thiên văn học đầu tiên sử dụng các quỹ đạo không tròn; nó được hoàn thành năm 1606 và được xuất bản năm 1609 dưới tên Astronomia Nova—Thiên văn học mới. Astronomia Nova có chứa những điều sau này sẽ trở thành những định luật về chuyển động thiên thể thứ nhất và thứ hai.
Tháng 10, 1604, Kepler quan sát supernova sau này được gọi là Ngôi sau của Kepler (một thuật ngữ cũng dùng để chỉ hình sao bát giác). Năm 1611, Kepler xuất bản (dưới hình thức một bức thư gửi cho bạn) một chuyên khảo về nguồn gốc của bông tuyết, tác phẩm đầu tiên từng được biết về chủ đề này. Ông phát triển lý thuyết chính xác rằng hình sáu cạnh tự nhiên của nó có nguyên nhân từ cái lạnh, nhưng không xác định chắc chắn nguyên nhân vật lý của điều đó. Tháng 1, 1612, Hoàng đế qua đời. Để tranh khỏi căng thẳng tôn giáo đang gia tăng ở Prague, Kepler nhận chức nhà toán học ở tỉnh Linz.
Dạy học ở Linz và những năm cuối cùng (1612–1630)
Năm 1615, Kepler cưới Susanna Ruettinger, và có nhiều con với bà này.
Năm 1617, mẹ của Kepler là Katharina bị cáo buộc là phù thuỷ. Bắt đầu từ tháng 8, 1620 bà bị bỏ ngục trong mười bốn tháng. Nhờ những nỗ lực bảo vệ pháp lý của Kepler, và được thả ra vào tháng 10, 1621 sau khi những nỗ lực kết án bà thất bại. Tuy nhiên bà bị territio verbalis, một kiểu thực thi khác của hình thức tra tấn đang chờ đợi bà vì bà là phù thuỷ, trong nỗ lực cuối cùng để buộc bà phải thú nhận. Suốt phiên toà, Kepler trì hoãn các công việc khác của ông (về Các bảng Rudolphine và cuốn sách giáo khoa thiên văn học nhiều tập) để chú tâm vào "lý thuyết hài hoà" của ông. Kết quả, được xuất bản năm 1619 gọi là Harmonices Mundi ("Sự hài hòa của các thế giới") có chứa định luật thứ ba về chuyển động thiên thể.
Kepler đã hoàn thành bảy tập cuối cùng của cuốn sách giáo khoa Bản tóm tắt thiên văn học Copernicus năm 1621, nó được hợp vào và phát triển thêm những nghiên cứu trước kia của ông và đóng phần ảnh hưởng quan trọng trong việc chấp nhận hệ thống Copernicus vào thế kỷ sau đó. Năm 1627 ông hoàn thành Các bảng Rudolphine, cung cấp bảng tính chính xác các vị trí hành tinh trong tương lai và cho phép dự đoán các hiện tượng thiên văn học hiếm gặp.
Ngày 15 thang 11, 1630 Kepler chết vì bệnh sốt ở Regensburg. Năm 1632, chỉ hai năm sau khi ông chết, mộ của ông bị quân đội Thụy Điển phá hủy trong Cuộc chiến mười ba năm.
Công việc
Kepler sống trong một thời đại khi mà không có sự phân biệt rõ ràng giữa thiên văn học và chiêm tinh học, trong khi lại có sự phân biệt rõ ràng giữa thiên văn học (một nhánh của toán học bên trong các nghệ thuật tự do) và vật lý (một nhánh của môn học có nhiều ảnh hưởng hơn của triết học). Ông cũng kết hợp những tranh luận tôn giáo và các lý lẽ vào trong tác phẩm của mình, nhờ vậy nền tảng của những cống hiến có tầm quan trọng nhất của ông đặc biệt mang tính thần học (Barker & Goldstein, 2001).
Kepler là một người theo trường phái bí ẩn của Pythagore. Ông coi các mối quan hệ toán học là cơ sở của mọi tự nhiên, và mọi thành tạo đều tích hợp với nhau trọng một tổng thể. Đây là điều đối lập với yư kiến Plato và Aristote cho rằng Trái đất khác biệt về căn bản với mọi thứ còn lại của vũ trụ, được tạo thành từ những vật chất khác biệt với những định luật tự nhiên áp dụng cho nó cũng khác biệt. Trong nỗ lực khám phá vũ trụ của mình, Kepler đã áp dụng vật lý trái đất cho các thiên thể; nổi tiếng nhất là nỗ lực của ông nhằm đưa ra ba Định luật về chuyển động thiên thể. Kepler cũng tin rằng các thiên thể ảnh hưởng tới các sự kiện trên mặt đất. Một kết quả của lòng tin đó là ông ước tính thêm về vai trò của mặt trăng trong việc tạo ra thủy triều, nhiều năm trước bảng tính không chính xác của Galileo. Một đức tin khác của ông là một ngày nào đó sẽ có thể phát triển một "khoa học chiêm tinh", dù ông có thái độ khinh thị đối với mọi thứ thuộc chiêm tinh học trong thời của mình.
Công việc khoa học
Định luật của Kepler
Kepler được thừa kế từ Tycho Brahe một gia sản những dữ liệu thô chính xác nhất từng thu thập được về vị trí của các hành tinh. Điều khó khăn là phải phán đoán được từ đó. Các chuyển động quỹ đạo của các hành tinh khác được quan sát từ điểm lợi thế của Trái đất, chính nó cũng đang quay quanh Mặt trời. Như được chỉ ra trong ví dụ bên dưới đây, điều này có thể gây nên việc các hành tinh có vẻ di chuyển theo những đường kỳ lạ. Kepler tập trung vào việc tìm hiểu quỹ đạo của Sao hoả, nhưng đầu tiên ông phải biết chính xác quỹ đạo của Trái đất. Để làm được điều này, ông cần một vạch ranh giới quan sát. Với một linh cảm thiên tài, ông đã sử dụng Sao hỏa và Mặt trời làm đường ranh giới, vì không biết quỹ đạo thực của Sao hoả, ông biết rằng nó sẽ ở cùng một chỗ trong quỹ đạo của nó ở những khoảng cách riêng biệt theo những giai đoạn quỹ đạo của nó. Vì vậy các vị trí quỹ đạo của Trái đất có thể được tính toán, và từ đó lại tính toán ra quỹ đạo Sao hoả. Ông đã có thể suy luận ra các định luật thiên thể của mình mà không cần biết khoảng cách chính xác của các hành tinh từ Mặt trời, bởi vì phân tích hình học của ông chỉ cần có các tỷ lệ khoảng cách tới Mặt trời của chúng.
Tổng quan 3 định luật của Kepler
Không như Brahe, Kepler giả thiết hệ thống nhật tâm với Mặt trời ở trung tâm. Từ cái khung đó, Kepler đã mất hai mươi năm làm việc chăm chỉ để thử và sửa chữa các nỗ lực nhằm tạo ra dữ liệu đúng. Cuối cùng ông đã đạt tới Ba định luật về chuyển động thiên thể:
++ Định luật quỹ đạo elíp của các hành tinh:
Các hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo các quỹ đạo hình elíp với Mặt trời nằm ở một tiêu điểm.
++ Định luật đồng đều về vận tốc diện tích:
Đường nối một hành tinh với Mặt trời quét qua những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.
++ Định luật về các chu kỳ chuyển động:
Bình phương chu kỳ chuyển động của một hành tinh thì tỷ lệ với lập phương bán trục lớn của quỹ đạo elip của hành tinh đó.
Với các hành tinh trong hệ mặt trời ta luôn có:
Trong đó
- T là thời gian cần thiết để một hành tinh quay một vòng quanh Mặt trời, được gọi là chu kỳ của nó.
- a là bán trục lớn quĩ đạo elíp của hành tinh. Sử dụng các định luật này, ông là nhà thiên văn học đầu tiên thành công trong việc dự đoán sự vận động của Sao Kim (trong năm 1631). Các định luật của Kepler là minh chứng đầu tiên rõ ràng cho kiểu nhật tâm của hệ mặt trời, bởi vì chúng đã trở nên rất đơn giản khi đưa Mặt trời vào tâm. Tuy nhiên, Kepler không bao giờ khám phá ra những lý lẽ sâu sắc hơn của định luật, dù nhiều năm trong cuộc đời của ông có thể coi là dành cho việc nghiên cứu những bí ẩn không thuộc về khoa học. Isaac Newton cuối cùng đã cho thấy rằng các định luật là một hệ của những định luật chuyển động và luật hấp dẫn vũ trụ của ông. (Với ưu thế thời hiện đại, định luật về vận tốc diện tích đồng đều có thể hiểu đơn giản hơn khi sử dụng định luật bảo toàn mômen động lượng, còn gọi là động lượng góc.
Lần đầu tiên Kepler khám phá ra định luật thứ ba của ông về chuyển động thiên thể vào ngày 8 tháng 3, 1618 nhưng ông đã từ bỏ ý tưởng này cho tới 15 tháng 5, 1618, khi ông kiểm tra lại kết quả của mình. Kết quả này đã được công bố trong cuốn Harmonices Mundi (1619) của ông.
Siêu tân tinh 1604
Ngày 17 tháng 10, 1604, Kepler quan sát thấy một ngôi sao đặc biệt sáng bất chợt xuất hiện trong chòm sao Ophiuchus. (Nó lần đầu tiên được quan sát thấy bởi nhiều người khác ngày 9 tháng 10.) Sự xuất hiện của ngôi sao, mà Kepler miêu tả trong cuốn sách De Stella nova in pede Serpentarii ("Về Ngôi sao mới ở chân Ophiuchus"), đã cung cấp bằng chứng thêm nữa rằng vũ trụ không phải là bất biến; điều này đã ảnh hưởng tới Galileo trong tranh luận của ông. Từ đó nó được xác định là một siêu tân tinh. Đây là lần thứ hai một sao như vậy đã được quan sát. Sau này nó được gọi là sao Kepler hay siêu tân tinh 1604. Không có siêu tân tinh nào khác được quan sát thấy trong Ngân Hà, mặc dù có nhiều siêu tân tinh khác ngoài Ngân Hà đã được phát hiện.
Click this bar to view the original image of 750x600px.Các công trình khoa học và toán học khác
Kepler cũng thực hiện những nghiên cứu có tính nền tảng về tổ hợp, lạc quan hóa hình học, và các hiện tượng thiên nhiên như các bông tuyết, luôn nhấn mạnh vào hình thức và cách bố trí. Ông cũng là một trong những nhà sáng lập quang học hiện đại, ví dụ định nghĩa antiprism và kính viễn vọng của Kepler (xem cuốn sách của Kepler Astronomiae Pars Optica—i.a. giải thích lý thuyết về camera obscura—và Khúc xạ). Hơn nữa, bởi ông là người đầu tiên xác nhận về non-convex regular solids (như là khối mười hai mặt hình sao), chúng được gọi là những hình ba chiều Kepler để vinh danh ông.
Chủ nghĩa thần bí và chiêm tinh học
Chủ nghĩa thần bí
Kepler đã khám phá ra các định luật chuyển động của các thiên thể khi gắng hoàn thành mục tiêu của Pythagore nhằm tìm ra sự hòa điệu của các thiên thể. Trong khái niệm vũ trụ của ông, không phải tự nhiên mà số lượng các khối đa diện hoàn hảo lại ít hơn số lượng các hành tinh đã được biết. Vì đã nắm được hệ thống của Copernicus, ông bắt đầu chứng minh rằng các khoảng cách từ các hành tinh tới mặt trời được tạo ra bởi các mặt cầu bên trong các khối đa diện hoàn hảo, tất cả chúng bị đặt vào bên trong của nhau. Quỹ đạo nhỏ nhất, là của Sao thuỷ, là mặt cầu ở trong cùng. Bằng cách ấy ông xác định năm khoảng không Platonic với năm khoảng cách giữa sáu hành tinh đã được phát hiện (Sao thuỷ, sao Kim, Trái đất, Sao hoả, Sao mộc, Sao hải vương) và năm nguyên tố cổ điển.
Năm 1596 Kepler xuất bản Mysterium Cosmographicum, or Bí ẩn thần thánh của vũ trụ. Đây là một tuyển chọn giải thích mối quan hệ giữa các hành tinh và các khoảng không Platonic:
Trước khi vũ trụ được tạo ra, không có các nhịp điệu (numbers) ngoại trừ Ba ngôi nhất thể (Cha, Con, Thánh Thần), đó chính là Chúa. Để, the line and the plane imply no numbers: ngự trị tính vô tận của nó. Vì vậy, chúng ta hãy coi là khoảng không. Đầu tiên chúng ta phải loại trừ các khoảng không không đều, bởi vì chúng ta chỉ quan tâm tới những vật thể sáng tạo ngăn nắp. Chỉ còn lại sáu vật thể, mặt cầu và năm khối đa diện đều. Với mỗi mặt cầu có những thiên đường tương xứng. Mặt khác, thế giới chuyển động được thể hiện bởi những khoảng không có mặt phẳng. Có sáu khoảng không như vậy: khi coi chúng là những biên giới, tuy nhiên, năm khoảng không đó xác định ra sáu vật thể riêng: vì thế sáu hành tinh quay quanh mặt trời. Đây cũng là lý do giải thích tại sao chỉ có sáu hành tinh.
Kepler's Platonic solid model of the Solar system from Mysterium Cosmographicum (1596)
Closeup of inner section of the model
Tôi đã chỉ ra thêm rằng các khoảng không đều nhau tụ thành các nhóm: ba khoảng không thành một nhóm, và hai khoảng không tạo thành nhóm kia. Nhóm lớn hơn, đầu tiên, thuộc về Lập phương, sau đó Hình chóp, và cuối cùng là Khối mười hai mặt. Nhóm thứ hai, đầu tiên là thuộc về tám mặt, và thứ hai, khối hai mươi mặt. Điều đó giải thích tại sao, phần quan trọng nhất của vũ trụ, Trái đất—nơi hình ảnh của Chúa phản ánh ở con người—được phân chia thành hai nhóm. Như tôi đã chứng minh tiếp theo, đối với những khoảng không của nhóm thứ nhất phải nằm về hướng quỹ đạo Trái đất, và những khoảng không của nhóm thứ hai ở bên trong… Vì vậy tôi đã ấn định Lập phương cho Sao thổ, khối tứ diện cho Sao mộc, khối mười hai mặt cho Sao hoả, khối hai mươi mặt cho sau Kim và khối tám mặt cho Sao thuỷ…
Để nhấn mạnh lý thuyết này, Kepler vạch ra một kiểu khá ấn tượng về vũ trụ thể hiện một lập phương, bên trong một mặt cầu, với một khối tứ diện ở bên trong nó; một mặt cầu khác bên trong với một khối mười hai mặt bên trong; một mặt cầu với một khối hai mươi mặt bên trong; và cuối cùng một mặt cầu với một khối tám mặt bên trong. Mỗi mặt cầu thiên đàng đó có một hành tinh được gắn với chúng, và vì thế xác định ra quỹ đạo của hành tinh.
Trong cuốn sách viết năm 1619 của ông, Harmonice Mundi hay Sự hòa điệu của các thế giới, cũng như cuốn đã được nói tới ở trên Mysterium Cosmographicum, ông cũng kết hợp giữa các khoảng không Platonic với nhận thức từ trước về các yếu tố: khối tứ diện là hình thức của lửa, khối tám mặt là hình thức của không khí, lập phương là trái đất, khối hai mươi mặt là nước, và khối mười hai mặt là vũ trụ và là tổng thể hay ether. Có một số bằng chứng sự kết hợp này có nguồn gốc cổ xưa, vì Plato nói một trong những Timaeus của Locri người nghĩ Vũ trụ đang được phát triển bởi một khối mười hai mặt trong khi bốn khoảng không khác đại diên cho các "yếu tố" lửa, không khí, đất và nước. Điều làm ông chán ngán, cố gắng của Kepler nhằm gắn các quỹ đạo của các hành tinh vào bên trong một bộ các hình khối nhiều mặt không bao giờ hoạt động tốt, nhưng nó là một sự chứng thực cho tính toàn bộ của ông như một nhà khoa học rằng khi bằng chứng cho thấy không thích hợp với lý thuyết mà mình đã nỗ lực làm việc để chứng minh, ông đã từ bỏ nó.
Những thành tựu đáng chú ý nhất của ông có được từ sự thừa nhận rằng các hành tinh chuyển động theo quỹ đạo hình elíp, chứ không phải hình tròn.Nhật thức này là hiệu quả trực tiếp của nỗ lực không thành công của ông nhằm gắn các quỹ đạo hành tinh vào bên trong các khối đa diện. Sự bằng lòng của Kepler để từ bỏ một trong những lý thuyết mà ông ấp ủ nhiều nhất khi so sánh nó với những bằng chứng quan sát thực tế cũng chỉ ra rằng ông có một thái độ nghiêm túc với nghiên cứu khoa học. Kepler cũng có tiến bộ vĩ đại trong việc thử miêu tả chuyển động của các hành tinh bằng đưa vào một lực giống với lực từ tính, mà ông tin rằng tỏa ra từ mặt trời. Mặc dù ông không khám phá ra lực hấp dẫn, ông dường như đã cố gắng áp dụng kinh nghiệm về một định luật vũ trụ để giải thích cách hành xử của cả trái đất và các vật thể trên trời.
Chiêm tinh học
Kepler khinh bỉ những nhà chiêm tinh học thỏa mãn tính tò mò của người bình thường mà không có kiến thức về sự trừu tượng và những quy luật chung, nhưng ông coi việc biên soạn các điềm báo là một công cụ chính sách để biết trước những tai họa sẽ đến. Vì vậy, sẽ là một sai lầm nếu cho rằng sự chú tâm của Kepler vào chiêm tinh học chỉ đơn giản là để kiếm tiền. Một trong những nhà sử học nghiên cứu về ông, John North, cho rằng, "nếu ông không phải là một nhà chiêm tinh thì có lẽ ông đã không lập ra được một thiên văn học hành tinh theo các thức mà chúng ta có hiện nay."
Kepler tin ở thuật chiêm tinh theo nghĩa mà ông đã bị thuyết phục rằng những khía cạnh chiêm tinh thực sự có ảnh hưởng về thể chất đối với con người và thời tiết trên Trái đất. Ông cố gắng tách làm thế nào và tại sao lại như vậy và cố gắng đưa nó vào trong chiêm tinh học với một cơ sở chắc chắn hơn, điều này mang lại kết quả là cuốn Về những nền tảng chắc chắn hơn của chiêm tinh học năm (1601), trong đó, ở giữa những khám phá kỹ thuật, ông là người đầu tiên quincunx aspect. Trong cuốn Sự can thiệp của người thứ ba, hay một sự cảnh báo đối với các nhà thần học, bác sỹ và các nhà triết học (1610), đặt ra một người thứ ba giữa hai vị trí rất ủng hộ và phản đối chiêm tinh học, Kepler biện hộ rằng một sự xác định mối quan hệ giữa các hiện tượng trên trời và các hiện tượng giới đất có thể được lập ra.
Ít nhất 800 lá số tử vi và biểu đồ sinh do Kepler làm ra vẫn còn tồn tại, nhiều cái cho chính ông và gia đình, có nhiều chỗ đánh dấu là xấu. Như một phần trong trách nhiệm của ông khi làm nhà toán học ở Graz, Kepler đã đưa ra lời báo trước cho năm 1595 trong đó có lời dự đoán về một cuộc nổi dậy của nông dân, sự xâm chiếm của người Thổ Nhĩ Kỳ và trời lạnh, tất cả những điều đó đều xảy ra và làm ông nổi tiếng. Kepler cũng được biết là đã biên soạn những lời dự đoán cho những năm từ 1595 đến 1606, và từ 1617 đến 1624. Khi là nhà toán học triều đình, Kepler giải thích cho Rudolf II những lá số tử vi của Hoàng đế Augustus và Muhammad, và Kepler cũng đưa ra những dự đoán về sự nảy sinh cuộc chiến giữa Cộng hòa Venice và Paul V. Trong cuốn Về ngôi sao mới (1606) Kepler giải thích ý nghĩa của ngôi sao mới 1604 coi đó là sự chuyển biến của Châu Mỹ, sự sụp đổ của Đạo Hồi và sự trở lại của Thiên Chúa. Cuốn De cometis libelli tres (1619) cũng chứa nhiều tiên đoán chiêm tinh học.
Kepler nói về Chúa
"Tôi chỉ đơn giản nghĩ thêm về những điều Chúa nghĩ. Bởi vì những nhà thiên văn học chúng tôi là những thầy tu của đức Chúa cao nhất của cuốn sách của tự nhiên," Kepler đã viết, "nó rất có ích cho chúng tôi để suy ngẫm, không phải về vinh quang của trí tuệ của chúng tôi, mà là về mọi điều khác, về sự vinh quang của Chúa."
Những tác phẩm của Kepler
++ Mysterium cosmographicum (The Sacred Mystery of the Cosmos) (1596)
++ Astronomiae Pars Optica (The Optical Part of Astronomy) (1604)
++ De Stella nova in pede Serpentarii (On the New Star in Ophiuchus's Foot) (1604)
++ Astronomia nova (New Astronomy) (1609)
++ Dioptrice (Dioptre) (1611)
++ Nova stereometria doliorum vinariorum (New Stereometry of wine barrels) (1615)
++ Epitome astronomiae Copernicanae (published in three parts from 1618-1621)
++ Harmonice Mundi (Harmony of the Worlds) (1619)
++ Tabulae Rudolphinae (1627)
++ Somnium (The Dream) (1634) - considered the first precursor of science fiction.
Illustration of SN 1604 by Johannes Kepler from his book De Stella Nova in Pede Serpentarii
Được đặt tên để vinh danh Kepler
++ Đài thiên văn vũ trụ Kepler, một kính thiên văn bay quanh mặt trời, chuyên săn tìm hành tinh sẽ được NASA phóng lên năm 2008.
++ Những khoảng không Kepler, một bộ những cấu trúc hình học, hai trong số chúng được chính Kepler quan sát và miêu tả.
++ Kepler, một miệng núi lửa trên mặt trăng.
++ Kepler, một miệng núi lửa trên sao hoả.
++ 1134 Kepler là một tiểu hành tinh.
++ Siêu tân tinh Kepler, SN 1604
++ Năm 1975, chín năm sau khi được thành lập, Trường cao đẳng khoa học xã hội và kinh tế Linz (Áo) được đổi tên thành Trường đại học Johannes Kepler Linz để vinh danh Johannes Kepler, bởi vì ông đã viết cuốn kiệt tác Harmonice Mundi ở Linz.
++ Johannes Kepler's Gymnasium in Prague
++ Keplerstraße in Hanau near Frankfurt am Main
Nguồn: Wikipedia
