Leej twg nrhiav tau cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab?

"Kepler kev cai" - kab lus no yog paub rau leej twg uas xav nyob rau hauv astronomy. Leej twg yog tus txiv neej no? Kev twb kev txuas thiab interdependence ntawm lub hom phiaj kev muaj tiag uas nws tau piav? Astronomer, mathematician, theologian, philosopher, paub qab hau txiv neej ntawm nws lub sij hawm Iogann Kepler (1571-1630) sab cov kev cai ntawm cov lus tsa suab ntawm lub ntiaj teb ntawm lub solar system.

pib ntawm txoj kev

Iogann Kepler, ib tug neeg uas Weil der Stadt (lub teb chaws Yelemees), los rau hauv lub ntiaj teb no nyob rau hauv lub Kaum Ob Hlis 1571. Tsis muaj zog, nrog neeg pluag pom tus me nyuam kov yeej txhua yam los yeej nyob rau hauv lub neej no. Kawm cov me nyuam tub pib nyob rau hauv Leonberg, qhov twg lub tsev neeg tsiv tsev. Tom qab ntawd nws tau tsiv mus rau lub advanced lub tsev kawm ntawv - lub Latin lub tsev kawm ntawv rau kawm txog cov qauv ntawm cov lus, uas yog npaj yuav tsum tau siv rau yav tom ntej cov ntaub ntawv.

Nyob rau hauv 1589 nws kawm tiav los ntawm lub tsev kawm ntawv ntawm Maulbronn monastery nyob rau hauv lub nroog ntawm Adelburg. Nyob rau hauv 1591 nws nkag mus hauv lub University of Tübingen. Ib tug zoo kev kawm system yog tsim nyob rau hauv lub wake ntawm cov kev taw qhia ntawm cov Dukes ntawm Lutheranism. Nrog kev pab los ntawm cov nyiaj pab thiab cov nyiaj scholarships rau cov neeg pluag tsoom fwv sim muab lub tsev kawm ntawv entrants, uas nws twb tau mus tsa ib tug zoo kawm txiv plig, muaj peev xwm tiv thaiv lub tshiab txoj kev ntseeg nyob rau hauv lub sij hawm ntawm raging kev cai dab qhuas controversy.

Thaum lub sij hawm nws nyob hauv tsev kawm ntawv Kepler twb los ntawm astronomy xibfwb Michael Mostlina. Xeem nyiag muab qhia lub views ntawm Copernicus lub tswv yim hais txog cov heliocentric (Sun nyob rau hauv lub center) ntawm lub ntug, tab sis yog kev kawm menyuam kawm ntawv "Ptolemy" (lub ntiaj teb nyob rau hauv lub center). Txhij txhua paub txog cov tswv yim ntawm cov Polish paub txog aroused Kepler tus zoo txaus siab nyob rau hauv astronomy. Yog li ntawd, Copernican kev tshawb xav muaj lwm proponent, uas xav tus kheej kom to taub cov kev cai ntawm cov lus tsa suab ntawm lub ntiaj teb nyob ib ncig ntawm lub hnub.

Hnub Ci System - ib tug ua hauj lwm ntawm cov kos duab

Oddly txaus, ib tug neeg tom qab sab ntawm txoj cai ntawm planetary cov lus tsa suab, tsis txhob xav txog lawv tus kheej rau astronomers los ntawm txoj hauj lwm. Thoob plaws hauv nws lub neej, Kepler ntseeg tias lub hnub ci system - ib tug ua hauj lwm ntawm cov kos duab, coob mystical phenomena, ua npau suav ntawm kab ib tug pov thawj. Nws txaus siab nyob rau hauv lub Copernican astronomer piav qhia hais tias ua ntej yog nqus tau cov lus xaus los ntawm nws tus kheej tshawb fawb, nws muaj mus kawm tswvyim sib txawv.

Cuaj kaum, lub tsev kawm ntawv cov xib fwb hais txog Kepler, raws li ib tug me nyuam kawm ntawv, muaj ib tug zoo siab. Nyob rau hauv 1591, ib tug master degree, tus paub txog ntxiv nws cov kev tshawb fawb nyob rau hauv Vajluskub. Thaum lawv nyob ze kom tiav, nws los ua npe hu hais tias nyob rau hauv lub Lutheran lub tsev kawm ntawv nyob rau hauv Graz tuag xib fwb ntawm kev kawm txog zauv. University of Tübingen pom zoo kom noj nyob rau hauv qhov chaw ntawm lub feemxyuam kawm tiav nyob rau hauv tag nrho cov respects. Yog li ntawd, zoo-bye cai ntawm planetary cov lus tsa suab?

Nyob rau hauv lub npe ntawm Vajtswv

22-xyoo-laus Johann reluctantly uas nws thawj txoj hauj lwm yuav tsum tau ib tug pov thawj, tab sis tseem proceeded mus ua cov haujlwm ntawm tus kws qhia ntawv ntawm kev kawm txog zauv nyob rau hauv Graz. Thaum lub sij hawm ib tug qhuab qhia nyob rau hauv chav kawm ntawv novice xib fwb nws portrayed nyob rau hauv lub Rooj Tswjhwm Saib ib co geometric duab nrog concentric voj voog thiab cov vajvoos peb sab. Thiab ces nws zes xav hais tias cov nuj nqis sawv cev rau ib tug tej yam taag piv ntawm qhov ntau thiab tsawg ntawm ob lub voj voog, nrog rau cov proviso hais tias daim duab peb sab yog equilateral. Thiab dab tsi yog qhov piv ntawm qhov luaj li cas ntawm cov square ntawm ob zej zog? Cov kev xav txoj kev yog muaj zog.

Ib xyoo tom qab, ib tug txawv txawv theologian luam tawm nws thawj ua hauj lwm, "The Secret ntawm lub ntug" (1596). Nyob rau hauv nws, nws tau sau tseg nws views on lub tswv yim secrets ntawm lub ntug, backed los ntawm kev cai dab qhuas kev ntseeg.

Ib tug uas pheej nrhiav tau cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab, ua nyob rau hauv lub npe ntawm Vajtswv. Qhia cov zauv kev txiav txim zoo ntawm lub ntug, tus kws tshawb fawb tuaj rau lub xaus: rau ntiaj teb yog nyob nrog rau hauv tej thaj chaw uas haum ntawm lub tsib kev polyhedra. Ntawm cov hoob kawm, tus version raws li nyob rau hauv lub "fact" hais tias muaj tsuas 6 yam ntawm lub saum ntuj ceeb tsheej lub cev. Kepler orbit nyob ib ncig ntawm lub ntiaj teb teev tseg tagnrho dodecahedron thiab uas hais txog qhov orbit ntawm Mars.

zoo meej polyhedra

Nyob ib ncig ntawm lub cheeb tsam ntawm Mars paub txog xwm tetrahedron thiab tus kheej, contiguous orbit Jupiter. Lub icosahedron nyob rau hauv lub cheeb ntawm lub ntiaj teb orbital zoo meej "haum" tus kheej ntawm Venus. Nrog rau kev siv ntawm qhov seem hom uas muaj zoo meej polyhedra ntawm tib tau ua nrog rau tus so. Amazingly, qhov ratio ntawm cov neighboring planetary orbits muab nyob rau hauv cov noog ua zes qhov chaw ntawm Kepler tus qauv coincided nrog cov lus teb ntawm Copernicus.

Qhib cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab, nrog ib tug zauv siab, lub pov thawj cia siab feem nyob rau hauv los saum ntuj los kev tshoov siab. Nws twb tsis muaj tiag tiag lub hauv paus rau kev sib cav. Tus nqi ntawm cov treatise "Secrets ntawm lub ntug" yog hais tias nws yog tus thawj decisive kauj ruam ntawm lub Vocabulary ntawm lub heliocentric system ntawm lub ntiaj teb no, muab tawm Copernicus.

Kwv yees tiv thaiv siab precision

Nyob rau hauv lub Cuaj Hli Ntuj 1598 lub Protestants nyob rau hauv Graz, xws li Kepler, raug ntiab tawm ntawm lub nroog los ntawm Catholic rulers. Txawm tias Johann tso cai rov qab mus, qhov teeb meem no tseem heev tense. Nyob rau hauv nrhiav kev pab txhawb nqa, nws tig mus rau Tiho Brage - mathematician thiab astronomer ntawm lub tsev hais plaub uas huab tais Rudolf II. Tus kws tshawb fawb twb paub rau nws impressive sau los ntawm planetary lub tswvyim.

Nws paub txog nws ua hauj lwm "The Secret ntawm lub ntug." Tab sis thaum nyob rau hauv 1600 nws creator tuaj rau lub observatory ntsiag to nyob sab nraum lub nroog ntawm Prague, Brahe, koom nyob rau hauv high-precision (thaum lub sij hawm) kev tshawb fawb, nws greeted nws raws li tus sau ntawm ib tug kev ua hauj lwm, tab sis tsis raws li nws colleague. Lub confrontation nruab nrab ntawm lawv lasted kom txog thaum kev tuag ntawm tus Danish astrologer, uas tshwm sim ib lub xyoos tom qab. Tom qab tawm hauv tus nrog sib ntaus mus rau lwm lub ntiaj teb no Kepler entrusted mus zov lub txhab nyiaj ntawm nws cov tswvyim. Lawv pab tus kws tshawb fawb yuav tsum tau ib tug uas pheej nrhiav tau cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab nyob ib ncig ntawm lub hnub.

Txoj kev ntawm Mars

Tsis ntev los no kev tshawb fawb Braga los tsim lub rooj ntawm planetary cov lus tsa suab twb tsis tau ua kom tiav. Tag nrho cov kev cia siab yog paib ntawm ib tug successor. Nws tau raug tsa imperial mathematician. Dua li ntawm qhov strained kev sib raug zoo nrog tus tuag colleague, Kepler yog free rau caum lawv tus kheej txaus siab nyob rau hauv astronomy. Nws txiav txim siab mus ntxiv nws tswvyim ntawm Mars thiab piav qhia txog lawv tus kheej lub zeem muag ntawm lub orbit ntawm no ntiaj chaw.

Johann yog tej yam uas los ntawm qhib ib tug complex Martian txoj kev muaj peev xwm qhia txoj kev ntawm cov lus tsa suab ntawm tag nrho cov lwm yam "loj leeb ntawm lub ntug." Contrary kom nrov kev ntseeg, nws yuav tsis cia li siv Brahe lub tswvyim, mus xaiv ib tug geometric duab uas fits qhov kev piav qhia. Nag hmo theologian ua kom pom tseeb kev rau cov discovery ntawm lub cev kev tshawb xav ntawm lub zog "cov muam nyob rau hauv ib lub tshuab nqus," los ntawm qhov uas peb yuav neeg lawv orbits. Tom qab ib tug Titanic kev tshawb fawb ua hauj lwm tau peb cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab.

Cov thawj txoj kev cai

I. planetary orbits yog ellipses nrog lub hnub ntawm ib qho ntawm lub foci.

Txoj cai ntawm planetary cov lus tsa suab nyob rau hauv lub hnub ci system pom hais tias lub ntiaj teb tsiv mus nyob rau ellipses. Nws tau tshwm sim tom qab yim lub xyoo ntawm suav siv lub database tso ua ke los ntawm Tiho Brage rau lub hauv paus ntawm lub tswvyim ntawm planetary cov lus tsa suab Mars hnub qub. Nws ua hauj lwm Johann hu ua "Tshiab Astronomy".

Yog li, raws li tus thawj txoj kev cai Kepler, tej ellipse muaj ob tug geometrical cov ntsiab lus hu ua foci (ua kom pom tseeb nyob rau hauv lub zoo tshaj). Tag nrho cov kev ncua deb ntawm cov ntiaj chaw rau txhua txhua tus cov chaw ntawm sib tsub sib nias yeej tib yam nkaus, tsis hais nyob qhov twg hauv lub ntiaj chaw yog nyob rau hauv txoj kev ntawm lawv lub zog. Qhov tseem ceeb ntawm lub foundations yog hais tias lub assumption tias cov orbits tsis zoo tag nrho voj voog (raws li nyob rau hauv lub geocentric kev tshawb xav) coj cov neeg mus rau ib tug ntau tseeb thiab to taub kom meej ntawm daim duab ntawm lub ntiaj teb no.

Qhov thib ob txoj cai

II. Cov kab txuas lub ntiaj chaw lub hnub (txoj hauj lwm vector) sib npaug zos cheeb tsam overcomes tu ncua, thaum thaum cov ntiaj chaw tsiv nyob ib ncig ntawm lub ellipse.

Uas yog, nyob rau hauv tej lub sij hawm ntawm lub sij hawm, rau Piv txwv li, tom qab 30 hnub, lub ntiaj chaw overcomes tus tib cheeb tsam, tsis muaj teeb meem dab tsi lub sij hawm uas koj xaiv. Nws txav sai thaum los ze zog mus rau lub hnub thiab qeeb qeeb thaum koj tshem tawm, tab sis los nrog tus puas-hloov ceev thaum tsiv nyob ib ncig ntawm nws orbit. Qhov tseem "nimble" txav cai nyob perihelion (ze taw tes rau lub hnub) thiab feem ntau "lub hwj chim-txoj kev cai" -Nyob rau hauv aphelion (lub deb los ntawm lub hnub taw tes). Yog li ntawd piav rau ib tug neeg uas nrhiav tau cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab.

Qhov thib peb kev cai lij choj

III. Lub square ntawm tag nrho cov sij hawm ntawm orbital kiv puag ncig (T) yog xwm yeem mus rau lub voos xwmfab ntawm qhov nruab nrab kev ncua deb ntawm cov ntiaj chaw mus rau lub tshav (R).

Qhov no txoj ntsiab cai no tej zaum kuj hu ua txoj kev cai kev sib raug zoo. Nws piv txoj orbital lub sij hawm thiab lub voos kheej-kheej ntawm lub planetary orbits. Kepler lub foundations ntawm cov essence lus dag nyob rau hauv cov nram no: tus piv ntawm cov squares thiab ntsuas zog sij hawm nruab nrab deb los ntawm lub hnub yog tib yam rau txhua tus ntiaj chaw.

Ib zaug ntxiv, cov kev cai ntawm cov lus tsa suab ntawm Kepler planets tau raws li nyob rau hauv uas nws kim heev lub tswvyim loj thiab lej ua. Piav txog kev qauv, lawv yuav tsis kuaj txias txheej xwm. Tom qab ntawd, tus naas ej discoverer ntawm universal gravitation txoj cai , Newton muaj pov thawj hais tias otgadka nteg nyob rau hauv lub cev thaj chaw ntawm lub cev nyiam txhua lwm yam.

Tus duab ntxoov ntxoo ntawm kuv lub cev no

Txawm tias nws kawm tau zoo, Kepler lossi raug kev txom nyem los ntawm nyiaj txiag teeb meem, tsis muaj lub sij hawm rau txoj kev tshawb no journeys nyob rau hauv kev tshawb fawb ntawm qhov chaw tso nws kev cai dab qhuas kev ntseeg. Ob peb lub sij hawm nws sim kom tau ib tug qhia txoj hauj lwm nyob rau hauv Tübingen, tab sis twb pom raws li ib tug neeg ntxeev siab, ib tug Protestant, thiab twb tsis kam.

Iogann Kepler tuag rau Kaum ib hlis 15, 1630 los ntawm ib tug nres ntawm mob ua npaws. Nws raug faus nyob rau hauv lub Protestant toj ntxas. Lub epitaph ntawm nws tsim nyog tus tub hais tias: "Kuv siv los ntsuas lub ntuj ceeb tsheej. Tam sim no kuv muaj los ntsuas lub ntiaj teb tus duab ntxoov ntxoo. Txawm tias muaj tseeb hais tias kuv tus ntsuj plig yog nyob rau hauv lub ntuj, tus duab ntxoov ntxoo ntawm kuv lub cev dag no. "

Yog, chiv nyob rau hauv tus ntsuj plig ntawm medieval tswv yim, zaum ntseeg hais tias cov planets txav vim hais tias lawv muaj ib tug ntsuj plig, ib tug nyob khawv koob, pawg tsis qog ntawm qhov teeb meem. Tom qab ntawd nws pom tau hais tias qhov kev mus kom ze yog ntau justified. Zoo, ib tug pov thawj thiab astronomer, sab cov kev cai ntawm planetary cov lus tsa suab, honestly tau ploj mus pom. Tab sis lees rau koj tus kheej, tej zaum nws nkawd hais tias los ntawm lub scientific ntug thiaj li muaj ntau Mystics!