Йоганн Кеплер: биография

Через рік після смерті Кеплера Гассенді спостерігав передбачене ним проходження Меркурія по диску Сонця. У 1665 році італійський фізик і астроном Джованні Альфонсо Бореллі опублікував книгу, де закони Кеплера застосовуються до відкритих Галілеєм супутників Юпітера.

Математика

Кеплер знайшов спосіб визначення об'ємів тіл, який описав у книзі «Нова стереометрія винних бочок» (1615). Запропонований ним використовуючи елементи інтегрального числення. Пізніше Кавальєрі використовував той же підхід для розробки винятково плідного «методу неподільних». Завершенням цього процесу стало відкриття математичного аналізу.

Крім того, Кеплер дуже докладно проаналізував симетрію сніжинок. Дослідження по симетрії привели його до припущень про щільне упаковці куль, згідно яким найбільша щільність пакування досягається при пірамідальному впорядкування куль один над одним. Математично довести цей факт не вдавалося протягом 400 років - перше повідомлення про доведення «завдання Кеплера» з'явилася лише в 1998 році в роботі математика Томаса Хейлс (англ.) рос .. Піонерські роботи Кеплера в області симетрії знайшли пізніше застосування в кристалографії і теорії кодування.

У ході астрономічних досліджень Кеплер вніс внесок у теорію конічних перетинів. Він склав одну з перших таблиць логарифмів.

У Кеплера вперше зустрічається термін «середнє арифметичне».

Кеплер увійшов і в історію проектної геометрії: він вперше ввів найважливіше поняттянескінченно віддаленої точки. Він же ввів поняття фокусу конічного перерізу і розглянув проективні перетворення конічних перерізів, в тому числі змінюють їх тип - наприклад, переводять еліпс в гіперболу.

Фізика

Саме Кеплер ввів у фізику термін інерція як природжена властивість тіл чинити опір прикладеній зовнішній 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.

В іншій книзі Кеплер уточнив:

n

n

Гравітацію я визначаю як силу, подібну до магнетизму - взаємного тяжіння. Сила тяжіння тим більше, чим обидва тіла ближче одне до іншого.

n

n

Правда, Кеплер помилково вважав, що ця сила розповсюджується тільки в площині екліптики. Мабуть, він вважав, що сила тяжіння обернено пропорційна відстані (а не квадрату відстані); втім, його формулювання недостатньо ясні.

Кеплер перший, майже на сто років раніше Ньютона, висунув гіпотезу про те, що причиною припливів є вплив Місяця на верхні шари океанів.

Оптика

У 1604 році Кеплер видав змістовний трактат з оптики «Доповнення до Вітеллія», а в 1611 році - ще одну книгу, «Діоптріка» . З цих праць починається історія оптики як науки. 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 їх систем. Вводить терміни «оптична вісь» і «меніск», вперше формулює закон падіння освітленості обернено пропорційно квадрату відстані до джерела світла. Вперше описує явище повного внутрішнього віддзеркалення світла при переході в менш щільне середовище.