После смерти Тихо в 1601 г. Кеплеру было поручено продолжение работ, начатых Тихо Браге, в том числе важное дело—составление новых планетных таблиц. Весь богатый запас наблюдений Тихо Браге, в том числе собрание наблюдений над положениями планеты Марс, попал в руки Кеплера, который всю свою энергию сосредоточил именно на исследованиях движения этой планеты. В распоряжении Кеплера находились наблюдения положений Марса в течение 10 противостояний за период времени с 1580 по 1600 г.; затем у него имелись его собственные наблюдения планеты, сделанные в противостояния 1602 и 1604 гг.
Тяжелейшую борьбу вынес Кеплер и со своими собственными взглядами. Ведь как вначале все шло хорошо! В сферу, на которой лежит орбита (конечно, круговая) Сатурна, впишем куб. В этот куб впишем сферу: на ней лежит орбита Юпитера. В сферу Юпитера впишем тетраэдр, а в него сферу — получим сферу Марса, и так далее, пока не исчерпаются правильные многогранники и одновременно планеты. Открыта «Космографическая тайна» (это название книги Кеплера)! Гармония сфер! Пифагор бы позавидовал!
Но бесстрастные цифры — результаты измерений Тихо Браге — говорят: планеты движутся неравномерно. Рухнула гармония, пришла истина. Восемь угловых минут расхождения между предсказанным и наблюдаемым положениями Марса заставили отказаться от освященного даже не веками — тысячелетиями — представления о равномерном движении планет по круговым орбитам.
Родился первый закон Кеплера: планеты (сначала это было показано только для Марса, но сам Кеплер сразу понял, что так будет у всех планет) движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
Кеплер перепробовал много различных кривых; все эти кривые не удовлетворяли наблюдениям. Но, наконец, он напал на верное решение, приняв за орбиту Марса эллипс. Тогда наблюдения почти в точности совпали с теорией. При этом Солнце было помещено в один из фокусов эллиптической орбиты Марса.
Плодом девятилетней упорной работы явился труд «Новая астрономия, причинно обоснованная, или физика неба, изложенная в исследованиях о движении звезды Марс по наблюдениям благороднейшего мужа Тихона Браге», изданный в 1609 г.
В этой книге Кеплер устанавливает такой кинематический закон: площади, описываемые радиус-вектором планеты, пропорциональны временам. Этот закон, иногда называемый законом площадей, есть коренное преодоление традиционного учения о равномерности планетных движений. Четвертая часть «Новой астрономии» Кеплера посвящена трудным поискам той истинной орбиты, которую описывает Марс вокруг Солнца.
В 1619 г. появилось новое сочинение Кеплера: «Пять книг Иоганна Кеплера о гармониях мира». В последней из них Кеплер ставит вопрос о соотношении между расстояниями и движениями планет и формулирует свой третий закон движения планет в таких выражениях: «Во всяком случае, теперь самым точным образом и с полной уверенностью установлено, что пропорция между временами периодов каких-либо двух планет в точности равна полуторной пропорции их средних расстояний».
Открытием этого закона Кеплер блестяще завершил поставленную им задачу и создал основы важнейшего отдела новой астрономии — теоретической астрономии.
И нельзя недооценивать роли Тихо Браге: он вторым
в мире — после Улугбека — достиг точности измерений в две минуты, практически
предельной для невооруженного глаза. Будь точность его измерений втрое ниже, и
Кеплер не смог бы отличить эллипс от окружности.
Умер Кеплер в дороге — ехал в надежде получить причитавшееся ему, надо сказать, довольно приличное, жалованье, которого он, однако, никогда не получал. При нем было 73 тома астрономических таблиц и 7 пфеннигов денег... История науки — не только борьба идей, борьба за право на свою точку зрения, зачастую это борьба за право жить и работать.
Кеплерово «Сокращение коперниковой астрономии» было внесено в «Индекс запрещенных книг» еще до выхода в свет. Начавшаяся в 1618 году Тридцатилетняя война чуть не помешала выходу в свет его «Гармонии мира», в которой обнародован третий закон Кеплера.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.