Кеплер Иоганн 27.12.1571 – 15.11.1630 великий немецкий ученый, установивший законы движения планет Солнечной системы. Иоганн Кеплер родился 27 декабря 1571 г. в немецком городке Вейле близ Штутгарта. Его отец был сыном бургомистра, а мать – дочерью сельского трактирщика. Детство Кеплера прошло в бедности и постоянных ссорах родителей. В конце концов отец покинул семью. Маленькому Иоганну приходилось помогать матери. Учился он с перерывами, хотя и проявлял незаурядные способности. В 1583 г. Кеплер успешно сдал конкурсный экзамен в духовную семинарию Штутгарта, а затем перевелся в Тюбингенский университет для обучения за казенный счет теологии, философии и математики. Профессор математики и астрономии М. Местлин заметил талантливого студента. Под влиянием Местлина Кеплер заинтересовался астрономией и учением Коперника. Позднее Кеплер вспоминал: «Я был так сильно восхищен Коперником, о котором мой учитель очень часто упоминал на своих лекциях, что не только часто защищал его взгляды в студенческих диспутах, но и сам тщательно подготовил диспут на тему, что первое движение (вращение небесной сферы неподвижных звезд) проистекает от вращения Земли...» В первом своем труде "Предвестник космографических исследований, содержащий космографическую тайну" (1596 г.) Кеплер суммировал свои попытки найти простые целочисленные соотношения между параметрами орбит планет. При этом он руководствовался идеей, что Бог при создании мира должен был использовать совершенные геометрические формы. Кроме того, Кеплера привлекали идеи школы Пифагора, в частности пифагорейская теория музыкальной гармонии. Через двадцать лет эти поиски приведут ученого к книге "Гармония мира". Свою первую книгу Кеплер послал знаменитому астроному Тихо Браге и великому Галилею. Последний немедленно ответил молодому ученому, поддержав его исследования. Что же касается Тихо Браге, то его отношение к работе Кеплера было более скептическим, хотя он и высоко оценил самостоятельность мышления и вычислительное искусство автора. В результате жизненных неурядиц (не очень удачная женитьба, смерть первенца, а затем и дочери, начавшиеся преследования протестантов) ученому пришлось задуматься о перемене места жительства. В это время Браге стал придворным математиком императора Рудольфа II в Праге. Кеплер по его приглашению прибыл в Прагу в начале 1600 г. Главная заслуга Тихо Браге состоит в том, что он научился с высокой точностью (для того времени беспрецедентной) определять положения светил Солнечной системы и накопил огромный наблюдательный материал. Браге поручил молодому ученому, прекрасно владевшему искусством счета, обработать наблюдения Марса. Кеплер взялся решить эту задачу за 8 дней, но потребовалось ему на это ... 8 лет напряженного труда. В 1601 г. Тихо Браге скончался и место придворного математика перешло к Кеплеру. Ему было поручено составление «Рудольфовых таблиц» – таблиц планетных движений и определено жалованье в 500 гульденов в год, которое он получил всего один раз. К тому времени у Кеплера было уже трое детей. Ученый жил в постоянной бедности, и ему приходилось зарабатывать на пропитание семьи составлением гороскопов и календарей, а наукой заниматься по ночам. Тем не менее десять лет жизни в Праге были самыми плодотворными для ученого. Именно в эти годы Кеплер заложил основы инструментальной оптики и открыл первые два закона движения планет (о том, что они движутся по эллипсу с Солнцем в фокусе и что за равные времена радиусы-векторы планет, проведенные от Солнца, заметают равные площади). Кеплер впервые предположил, что движение всех планет происходит вследствие воздействия на них силы, исходящей от Солнца, т.е. что Солнце является центром планетной системы. Начал Кеплер с расчета орбиты Марса, так как именно для этой планеты Тихо Браге собрал наиболее подробный наблюдательный материал. После чрезвычайно трудоемких вычислений (одни черновики занимают 900 страниц, написанных убористым почерком), Кеплер установил, что если предполагать орбиту Марса круговой с Солнцем в центре, то расчетные положения этой планеты отличаются от наблюдений на восемь угловых секунд. И Птолемей, и последующие исследователи просто пренебрегали подобной погрешностью. Кеплер на это не пошел и стал проводить дальнейшие изыскания. Они привели его к формулировке двух первых законов движения планет, которые полностью согласовывались с данными наблюдений. Вышедшая в 1609 г. книга "Новая астрономия" с изложением этих результатов стала одним из крупнейших событий в астрономии и физике. В эти же годы Кеплер занимался оптикой, сделав ряд важных открытий. Так, он установил основной закон фотометрии, что интенсивность света обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника, описал солнечную корону, полное внутреннее отражение, разработал телескоп, основанный на комбинации двух двояковыпуклых линз, что существенно увеличивало поле зрения. Первый такой телескоп был построен в 1613 г., а к 1640 г. труба Кеплера вытеснила все другие конструкции. В 1611 г. умирает жена Кеплера и один из сыновей. Император Рудольф в это же время отрекается от престола. Кеплеру становится трудно жить в Праге, и он перебирается в Линц, где продолжает трудиться над составлением «Рудольфовых таблиц». В Линце Кеплер женился вторично на сироте и бесприданнице Сусанне Рейтингер, которая оставалась его верным другом и помощницей до конца его жизни. Разносторонность гения Кеплера поразительна. Однажды он увидел, как торговец вином определял количество вина, оставшегося в бочке, опуская в нее палку с делениями. Кеплер заинтересовался возможностью точного определения объема бочки при помощи одного измерения. Он нашел формулы для вычисления объема 92-х тел вращения (которые он назвал бочкой, лимоном, яблоком, грушей и т. д.) методом «исчерпывания». Для этого тело разбивалось на большое число элементарных частей, объем которых поддавался вычислению. Свои исследования по этому вопросу Кеплер суммировал в книге "Новая стереометрия винных бочек" (1615 г.), где он, по существу, предвосхитил идеи дифференциального и интегрального исчислений Ньютона и Лейбница. Кеплер внес вклад и в теорию конических сечений, ввел понятие бесконечно удаленной точки (что содействовало развитию проективной геометрии), работал над составлением логарифмических таблиц, изобрел первую вычислительную машину. Особо привлекала Кеплера в течение всей жизни идея всеобщей гармонии мира, основанной на простых числовых соотношениях, лежащих в основе всех природных процессов. Поэтому много времени уделил он исследованию правильных многоугольников и правильных многогранников, впервые после древних получив здесь новые результаты. Специальную работу Кеплер посвятил форме снежинок. В книге "Гармония мира" (1619 г.) были суммированы исследования правильных тел и сформулирован третий закон движения планет (квадраты периодов относятся как кубы расстояний до Солнца). В период с 1617 по 1621 гг. издается одна из самых популярных книг Кеплера "Очерки коперниканской астрономии", которая стала первым учебником астрономии, базирующимся на гелиоцентрической системе. В этой же книге Кеплер изложил теорию солнечных и лунных затмений, поставил вопрос о физической причине, заставляющей планеты двигаться вокруг Солнца. Церковь решительно протестовала против этих книг, и уже в 1619 г. они были включены в индекс запрещенной литературы. В это же время мать Кеплера была обвинена в колдовстве. Дело шло к допросу с пристрастием, т. е. под пыткой. Процесс тянулся более года. Судебный писец в одном из протоколов записал: «Арестованную, к сожалению, защищает ее сын, господин Иоганн Кеплер, математик». Благодаря мужеству и настойчивости сына Катарина Кеплер была оправдана. В 1624 г. Кеплер наконец завершает титанический труд по составлению «Рудольфовых таблиц». В 1627 г. они выходят в свет тиражом в 1000 экземпляров. Эти таблицы позволяли делать расчет солнечных и лунных затмений, движения Солнца, Луны и планет начиная с 5509 г. до н.э. и до 2000 г. н.э. Кроме того, в книге содержался каталог 1005-и звезд, таблицы рефракции, сведения о географическом положении крупнейших городов мира. На протяжении столетий «Рудольфовы таблицы» были настольной книгой всех астрономов. В конце жизни Кеплер принял предложение известного аристократа и полководца А. Валленштейна и переехал в его владение. Здесь он оборудовал типографию, собираясь начать публикацию своих трудов. Внезапная смерть от лихорадки 15 ноября 1630 г. прервала жизненный путь этого выдающегося человека.