Johannes Kepler kimdir, hayatı, buluşları, bilime katkıları, yaptığı çalışmalar
Johannes Kepler (27 Aralık 1571 – 15 Kasım 1630) Alman bir matematik öğretmeni, gökbilimci, gözlükçü, doğal filozof, astrolog ve Lutheran teologuydu. Bilimsel devrim sırasında gerçekleşen insan düşüncesindeki büyük değişikliklerde kilit bir rol oynadı.
Tycho Brahe’nin öğrencisi ve çırağıydı. Tycho Brahe gezegenlerin gökyüzüne hareket etme biçimini inceledi. Johannes Kepler, gezegenlerin nasıl hareket ettiğini söylemenin basit bir yolunu bulmuştur. Johannes ayrıca Kepler’in süpernovası gibi başka şeyler üzerinde çalıştı.
Kepler’in zamanında; din, din ile çatıştı, din bilim ile çatıştı, Ptolemy ve Aristoteles‘in eski fikirleri, Kopernik ve Galileo‘nun yeni keşifleriyle çatıştı, astroloji batıl inanç sistemi astronomi bilimi ile çatıştı. Kepler’in fikirleri de yaşadığı zamanları yansıtıyordu. Modern dönemden bakıldığında, biraz çelişkili fikirleri vardı. Bilimsel devrim sırasında bu tür çelişkiler olağandı. Kopernik ve Galileo’nun sıkı bir takipçisi oldu. Güneş sisteminin gezegenlerinin dairesel yollar değil, eliptik yolları izlediğini keşfeden parlak bir matematikçi ve bilim adamıdır.
Johannes Kepler’in Çocukluğu ve Eğitimi
Johannes Kepler, 27 Aralık 1571’de, Kutsal Roma Cermen İmparatorluğu’na ait topraklarda, şimdi Almanya’da bulunan Weil der Stadt kasabasında doğdu. Annesi Katharina Guldenmann, büyükbabası tarafından işletilen bir hanın işlerine yardımcı olan bir bitki uzmanıydı. Johannes yaklaşık beş yaşındayken paralı asker olan babası Heinrich Kepler, Hollanda’da bir çatışmada öldü.
Küçük Johannes sağlıksız bir çocuktu. Çiçek hastalığı nedeniyle ellerinden biri tutmuyordu ve görme yeteneği kalıcı olarak bozuldu ve çok az görüyordu. Bu zorluklara rağmen, büyükbabasının misafirhanesindeki misafirlerin, yedikleri ve içtiklerinin hesabını tutma ve sayısal problemleri çözme becerisi hayret vericiydi.
Herbalist (Bitki Uzmanı) annesi Katharina, doğal dünyaya olan sevgisini oğluna aktarmaya çalıştı. Bir kuyruklu yıldız ve bir ay tutulması da dahil olmak üzere gökyüzündeki ilginç şeyleri göstermek için her gece onu dışarı çıkarıyordu. Bunu yaparken, farkında olmasa da oğlunu, güneş sistemi ve evren hakkındaki anlayışımızı sonunda tamamen değiştirecek bir eğitime tabi tutuyordu.
Kepler, akademisyenlerin dili olan Latince eğitim gördü ve daha sonra Protestan bir rahip olmak istediği için Maulbronn Protestan İlahiyat Fakültesi’e katıldı. İlahiyat eğitimini Maulbronn’da tamamladıktan sonra Tübingen Üniversitesi’ne geçti. Orada, İlahiyat, Yunanca, İbranice ve Felsefe dersleri almasına rağmen, matematikte daha başarılı olduğu göze çarpıyordu.
Nicolaus Copernicus’un çalışmaları üzerinde zihinsel ve matematiksel olarak yetenekli sayılabilecek az sayıda öğrenciden biriydi. Kepler, Copernicus’un güneş sisteminin merkezinde bulunan güneş merkezli hipotezinin doğru olduğuna karar verdi.
1594 yılında, 23 yaşındaki Kepler, Avusturya Graz şehrinde Protestan Okulu’nda astronomi ve matematik dersleri vermeye başladı.
Kepler Gezegenlerin Yörüngeleri Hakkında Gerçeği Keşfeder
Kepler, Copernicus’un güneş sistemi üzerindeki güneş merkezli (heliocentric) görüşünün haklı olduğunu düşünüyordu. Kendi inancı, güneşin yörüngedeki gezegenlere bir güç uyguladığı idi. 1596’da, 25 yaşında, bir kitap yayınladı – Kozmos Gizemi. Kitabı, mantıksal olarak güneşin, neden güneş sisteminin merkezinde olduğunu açıkladı.
Kepler, Merkür’ün ve Venüs’ün Mars, Jüpiter ve Satürn’ün aksine Güneş’e her zaman yakın olduğunu belirtti. Bunun nedeni, Merkür ve Venüs’ün yörüngelerinin Güneş’e Dünya’dan daha yakın olması idi. Kepler, Güneş’in ve Dünya’nın etrafında dönen tüm gezegenlerin, Merkür ve Venüs’ün her zaman güneşin yakınında olması için bir nedeni olmadığını söyledi.
Dünya dahil, bilinen altı gezegen vardı. Bunlar Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter ve Satürn idi ve Uranüs, Neptün ve Pluto, Kepler’in döneminde henüz keşfedilmemişti.
Kepler Kanunları
Bir gezegen yörünge adı verilen bir yol boyunca hareket eder. Kepler yolun şekli ve gezegenin ne kadar hızlı hareket ettiğini söylemek için üç kanun kullanmıştır.
Yörüngeler Kanunu
Her gezegen, odaklarından birinde Güneş’in bulunduğu yörüngede hareket eder
Dünya’nın elips yörüngesinin odak noktaları F1 ve F2, Mars gezegeni yörüngesi olan elipsin odak noktaları ise F1 ve F3 olarak belirtilmiştir. Güneş bu gezegenlere ait yörüngelerin her ikisinin de odak noktası olan F1 de bulunur. F1 noktası diğer gezegenlerin de yörüngelerinin odak noktasıdır.
Alanlar Kanunu
Gezegeni Güneş’e birleştiren çizgi eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.
∆t zamanında taranan A1 alanı, yine ∆t zamanında taranan A2 alanına eşittir. O halde, gezegen Güneş’e yaklaştığında yörünge hızı artmalı, uzaklaştığında ise azalmalıdır. Buna göre V1 ve V2 hızları karşılaştırıldığında V1>V2 diyebiliriz.
Periyotlar Kanunu
Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarı çapları R ve periyotları T olmak üzere R³/T² oranı bütün gezegenler için aynıdır.
Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarıçapları ( R ) Güneş’e olan maximum ve minimum uzaklıklar toplamının yarısıdır.
Kepler ilk iki yasayı 1609’da, üçüncü yasayı 1619’da yayınladı.
Kepler’in Eserleri
- Mysterium cosmographicum (Kozmosun Kutsal Gizemi) (1596)
- Astronomi Nova (Yeni Astronomi) (1609)
- Epitome astronomiae Copernicanae (Kopernik Astronomisinin Öne Çıkan Kitabı) (1618-1621’den üç bölüm halinde yayınlandı)
- Harmonice Mundi (Dünyaların Armonisi) (1619)
- Mysterium cosmographicum (Kozmosun Kutsal Gizemi) 2. Baskı (1621)
- Tabulae Rudolphinae (Rudolphine Masaları) (1627)
- Somnium (Rüya) (1634)