Майкъл Харт
100-те най-влиятелни личности в историята на човечеството (75)

75. ЙОХАНЕС КЕПЛЕР
1571 — 1630

Йоханес Кеплер, откривателят на законите за движението на планетите, е роден в град Вайл дер Щат, Германия, в 1571 г. Това е точно двайсет и осем години след издаването на великото произведение „За движението на небесните сфери“, в което Коперник представя теорията си, че планетите се въртят около Слънцето, а не около Земята. Кеплер следва в Тюбингенския университет, от който в 1588 г. получава бакалавърска степен, а три години по-късно — магистърска. Повечето учени от онова време отказват да приемат Коперниковата хелиоцентрична теория, но в Тюбинген Кеплер чува интелигентно изложение на тази теория и скоро сам се убеждава в нея.

След следването си в Тюбинген Кеплер в течение на няколко години е професор в Академията в Грац. Там написва първата си книга по астрономия (1596). Въпреки че изложената в нея теория се оказва крайно погрешна, книгата така добре разкрива математическите способности и оригиналната мисъл на Кеплер, че великият астроном Тюко Брае го поканва да му стане сътрудник в неговата обсерватория край Прага.

Кеплер приема предложението му и през януари 1600 г. отива при него. Брае умира следващата година, но междувременно Кеплер си е спечелил толкова добро име, че свещеният римски император Рудолф II Хабсбургски незабавно го назначава на негово място като имперски математик. Кеплер остава на тази длъжност до края на живота си.

Като приемник на Тюко Брае Кеплер наследява купища данни от старателните наблюдения на планетите, които датският астроном е извършвал в течение на дълги години. Тъй като Тюко, последният велик астроном преди изобретяването на телескопа, е бил необикновено старателен и точен наблюдател, тези данни са безценни. Кеплер решава, че внимателният им математически анализ ще му даде възможност да определи окончателно коя теория за движението на планетите е точна: хелиоцентричната на Коперник, по-старата хелиоцентрична на Птолемей или може би някаква трета на самия Тюко Брае. След дългогодишни старателни изчисления Кеплер открива обезсърчен, че наблюденията на Брае не съответстват на нито една теория!

Накрая Кеплер разбира какъв е проблемът: той, както Тюко Брае, Коперник и всички класически астрономи, е приемал, че орбитите на планетите са окръжности или съчетание от окръжности. А фактически те не са кръгове, а елипси.

Дори след като е намерил основното решение, Кеплер дълги месеци прави сложни и трудни изчисления, за да се убеди, че то отговаря на наблюденията на Брае. Великото произведение на Кеплер „Нова астрономия“, публикувано в 1609 г., представя първите два закона за движението на планетите. Първият закон гласи: планетите обикалят около Слънцето по елиптични орбити с малък ексцентриситет^[1], в единия фокус на които се намира Слънцето.

Вторият закон определя, че площите, описани от радиус-вектора на планетата, за равни времена са равни. Десет години по-късно Кеплер публикува своя трети закон: квадратите на пълните обиколки на планетите са пропорционални на кубовете от средните им разстояния до Слънцето.

Кеплеровите закони дават пълно и точно обяснение на движението на планетите около Слънцето и по този начин решават една от основните задачи в астрономията, което е убягвало дори на гении като Коперник и Галилей. Разбира се, Кеплер не обяснява защо планетите се движат по такива орбити; това прави по-късно през същия век Айзък Нютън. Но Кеплеровите закони са много важен преход към великата синтеза на Нютън. („Ако виждам по-надалеч от другите — казал веднъж Нютън, — то е, защото стоя върху плещите на гиганти.“) Несъмнено Кеплер е един от гигантите, за които Нютън говори.

Кеплеровите заслуги в астрономията почти могат да се сравнят с приноса на Коперник. Дори в някои отношения постижението на Кеплер е по-внушително. Той е по-оригинален и математическите трудности, които преодолява, са огромни. По онова време математическите методи не са били толкова развити, колкото днес, и не е имало изчислителни машини, които да го улеснят.

При значението на Кеплеровите постижения учудващо е, че отначало почти никой не им е обърнал внимание, дори велик учен като Галилей. (Особено изненадващо е тъкмо неговото пренебрежение, защото двамата са си разменяли писма и Кеплеровите закони щяха да му помогнат да отхвърли геоцентричната теория.) Но ако други не са оценили веднага високото му постижение, самият Кеплер го е осъзнал напълно. В прилив на екзалтация той пише:

Отдавам се всецяло на божествена екзалтация. Книгата ми е написана. Тя ще се чете било от съвременниците ми, било от потомството — все едно. Тя може да чака сто години своя читател, както Бог е чакал 6000 години, за да разбере някой неговото творение.

Полека-лека, в течение на няколко десетилетия, за учените става очевидно голямото значение на Кеплеровите закони. По-късно през същия век сериозна подкрепа на теориите на Нютън е фактът, че от тях могат да бъдат изведени Кеплеровите закони. И обратно, ако познаваш Кеплеровите закони за движението, е възможно да изведеш закона на Нютън за гравитацията от тях. Но за това ще е нужна по-развита изчислителна техника от тази, с която Кеплер е разполагал. Дори и без нея Кеплер е бил достатъчно проницателен, за да предположи, че движението на планетите се контролира от сили, които произтичат от Слънцето.

Кеплер има и други, макар и по-маловажни открития в областта на астрономията. Дал е значителен принос и в теорията за оптиката. За жалост последните му години са помрачени от лични проблеми. Германия върви към хаоса на Трийсетгодишната война и са рядкост хората, успели да избегнат тежките затруднения.

Един от проблемите на Кеплер е да прибере заплатата си. Свещените императори не са добри платци дори в сравнително благополучни времена. В хаоса на войната заплатата му пада далеч под необходимия минимум. Кеплер е женен два пъти и има дванайсет деца, така че финансовите му затруднения са много сериозни. Друга тревога е свързана с майка му, която в 1620 г. е арестувана като вещица. Той изгубва много време, докато най-после успява да я отърве от изтезания и да я освободи.

Кеплер умира в 1630 г. в Регенсбург, Бавария. В суматохата на Трийсетгодишната война гробът му скоро е унищожен. Но неговите закони за движението на планетите са много по-траен паметник от всяка надгробна плоча.