天空的立法者-開普勒

約翰尼斯·開普勒，1571年12月27日生于德國符騰堡。13歲進(jìn)入教會(huì)學(xué)校，16歲被蒂賓根大學(xué)錄取，20歲獲碩士學(xué)位。1594年，在擔(dān)任中學(xué)教師期間，潛心天文探索，并在1596年出版了《宇宙的神秘》一書。此書受到天文學(xué)家第谷的賞識。1600年，開普勒移居布拉格，應(yīng)邀為第谷做助手。

第谷逝世后，開普勒利用遺留的大量資料，利用幾何曲線表示火星的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)火星運(yùn)動(dòng)的軌跡不是圓，而是橢圓，并且運(yùn)行速度不勻。1609年，開普勒在《新天文學(xué)》一書中，發(fā)表了著名的第一和第二定律。第一定律把太陽的位置精確標(biāo)定在橢圓焦點(diǎn)上，各行星都在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)行。第二定律也叫“面積定律”，在形式上提示了行星與太陽的連線于等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，這在本質(zhì)上闡明了行星離太陽近則快，遠(yuǎn)則慢的不勻速性。1619年，開普勒在《宇宙和諧論》一書中發(fā)表了第三定律，即行星繞太陽一周的時(shí)間的平方，等于橢圓長軸一半的立方。開普勒的發(fā)現(xiàn)為人類科學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，被譽(yù)為“天空的立法者”。

1604年9月30日，開普勒發(fā)現(xiàn)蛇夫座附近一顆新星，即“開普勒新星”。1611年他出版了近代望遠(yuǎn)鏡理論著作《光學(xué)》。1618～1620年他發(fā)表了《哥白尼天文學(xué)簡論》一文。1619～1620年他發(fā)表了《慧星論》一書，預(yù)言了太陽光輻射壓力的存在。1627年他出版的《魯?shù)婪蛐潜怼?，直?8世紀(jì)一直被視為標(biāo)準(zhǔn)星表。開普勒于1629年出版了《稀奇的1631年天象》一書，預(yù)言1631年11月7日將出現(xiàn)水星凌日現(xiàn)象，12月6日金星也將凌日。果然，在預(yù)報(bào)的日期，巴黎的加桑狄觀測到水星通過日面。這是最早的水星凌日觀測。金星凌日因?yàn)榘l(fā)生在夜間，因而當(dāng)時(shí)的人們未能觀測到。

開普勒的發(fā)現(xiàn)徹底清除了哥白尼學(xué)說中托勒密的思想殘余，給哥白尼體系帶來了嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)律性。而開普勒關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的三大定律，則是無論自然界的星球，還是人造天體都必須遵循的規(guī)律。因此，它不僅為人類對宇宙天體的認(rèn)識做出了貢獻(xiàn)，也為現(xiàn)代宇宙航行奠定了理論基礎(chǔ)。1630年，開普勒在雷根斯堡于貧病之中去世。