Một nhân vật chủ chốt trong cuộc cách mạng khoa học của thế kỷ 17, Johannes Kepler là một nhà thiên văn học, nhà toán học, nhà chiêm tinh và người Lutheran trung thành.
Ông sinh ngày 27 tháng 12 năm 1571 trong một gia đình trung lưu ở thị trấn Weil der Stadt (miền nam nước Đức ngày nay).
Trong thời kỳ tiền khoa học, tiền Khai sáng – được thúc đẩy bởi các cuộc Cải cách Công giáo và Tin lành đối địch – căng thẳng, đối kháng, sợ hãi ma quỷ và săn lùng phù thủy đầy rẫy. Nhiều người đã bị bức hại vì niềm tin của họ.
Bị bỏ rơi bởi người cha Heinrich, một người lính may mắn bạc bẽo, và người mẹ ‘nói chung là khó chịu’, Katharina, Kepler được ông bà ngoại nuôi dưỡng.
Nhỏ bé, ốm yếu và nhạy cảm, tay và mắt bị tàn tật vì bệnh đậu mùa, anh ấy đã tìm thấy niềm an ủi nơi Chúa – đấng sáng tạo ra vạn vật – như anh ấy sẽ làm trong suốt cuộc đời.
Xuất sắc về ngữ pháp, hùng biện, logic, số học, hình học, âm nhạc, thiên văn học, tiếng Hy Lạp và tiếng Do Thái trong hệ thống trường học Latinh, sau đó là học bổng thần học ba năm tại Đại học Tübingen.
Tại đây, anh thực hành chiêm tinh học – ‘cô con gái nhỏ khờ khạo của người mẹ thiên văn đáng kính, hợp lý’ – bói tử vi cho các bạn học. Anh ấy thậm chí còn đóng vai vợ của Vua Herod trong một vở kịch ngoài trời.
Biết về Vũ trụ lấy Trái đất làm trung tâm của Ptolemy và Aristotle, chính giáo viên kiêm nhà thiên văn học Michael Maestlin đã giới thiệu Kepler với lý thuyết Copernicus lấy Mặt trời làm trung tâm.
Chuyển động ‘cơ học’ không thay đổi, được điều khiển bởi thần thánh của nó đã gây ra một nỗi ám ảnh suốt đời – nhu cầu hiểu về mặt toán học kiến trúc thần thánh của Chúa, sự hài hòa của các tầng trời.
Sự hiển linh đến khi ông đang giảng dạy tại một trường nam sinh ở Graz, Áo.
Trong khi chứng minh sự giao hội định kỳ của Sao Mộc và Sao Thổ, ông đã quan sát thấy giàn giáo hình học mà tất cả các quả cầu hành tinh đã biết được đặt trên đó. Quá uất ức, anh khóc.
Sau một thời gian dài tính toán (và một số sai sót), kế hoạch hình học của Chúa, chịu ảnh hưởng của Copernicus và tôn trọng Kinh thánh, đã được tiết lộ trong Mysterium Cosmographicum của ông.
Mặc dù đã được gửi một bản sao, nhưng Galileo đã đưa ra rất ít sự chấp thuận.
Tuy nhiên, nhà thiên văn học quan sát vĩ đại người Đan Mạch Tycho Brahe rất nhiệt tình và họ bắt đầu trao đổi thư từ bằng văn bản, với việc Brahe gợi ý về việc làm có thể có trong tương lai cho Kepler.
Kepler đề xuất rằng mối quan hệ khoảng cách giữa sáu hành tinh được biết đến vào thời điểm đó có thể được hiểu theo năm chất rắn Platon.
Năm 1597, Kepler kết hôn với Barbara Müller ‘yếu đuối và khó chịu’.
Cô độc, u sầu, hơi sô vanh và kỵ nước (ông đã không tắm trong tám năm!)
Kepler tập trung vào công việc chính của mình, Harmonices Mundi – một cuộc thảo luận phức tạp về tính đối xứng và sự hài hòa của vũ trụ, trong đó ông nhúng năm chất rắn Platon một cách hình học vào quỹ đạo của sáu hành tinh đã biết và quy các chuyển động và độ lệch tâm của chúng cho các quãng âm nhạc.
Kepler thường sai, nhưng Harmonice Mundi của ông chứa định luật thứ ba trong số ba định luật về chuyển động của các hành tinh – trong đó ông phát biểu rằng lập phương của khoảng cách trung bình từ một hành tinh đến Mặt trời chia cho bình phương thời gian để hoàn thành một quỹ đạo là bằng nhau thành một hằng số, một giá trị áp dụng cho tất cả các hành tinh.
Trong điều này, cũng như định luật thứ nhất và thứ hai, ông đã được chứng minh là đúng một cách ngoạn mục.
Năm 1600, Kepler gia nhập Brahe tại Lâu đài Benátky gần Praha, nơi cùng với nhà thiên văn học người Đan Mạch Christen Sørensen Longomontanus, ông đã quan sát Sao Hỏa.
Thất vọng vì Brahe giữ lại dữ liệu, Kepler quay trở lại Graz. Sau đó, anh ta quay trở lại Praha và được Brahe tha thứ, sử dụng dữ liệu của mình để bắt đầu Bảng Rudolphine – một danh mục sao và niên giám hành tinh cho Hoàng đế La Mã Thần thánh Rudolph II.
Sau cái chết của Brahe vào tháng 10 năm 1601, Kepler trở thành Nhà toán học Hoàng gia của Praha và ông đã hoàn thành Astronomia Nova – kết quả của cuộc điều tra kéo dài 10 năm của ông về chuyển động của Sao Hỏa.
Nó bao gồm các định luật thứ nhất và thứ hai về chuyển động của các hành tinh; các hành tinh tương ứng quay quanh hình elip với Mặt trời là một trong hai tiêu điểm (tiêu điểm) của mỗi hình elip và một đường kẻ từ một hành tinh đến Mặt trời quét qua những diện tích bằng nhau trong thời gian bằng nhau.
Bất chấp nỗi đau không nguôi – chứng động kinh, trầm cảm và cái chết của Barbara, mất đứa con trai yêu quý của họ vì bệnh đậu mùa, đàn áp tôn giáo, ganh đua nghề nghiệp, tái hôn và mất nhiều con – ông vẫn đi trước thời đại, đắm mình trong học tập.
Các lĩnh vực quan tâm bao gồm quang học và giải phẫu quang học; siêu tân tinh; mặt trăng Galilê; thấu kính viễn vọng và truyền ánh sáng; thiết kế kính viễn vọng (ông đã phát minh ra một loại khúc xạ); bông tuyết sáu góc; và gói hình lục giác của hình cầu và sao chổi.
Anh ta thậm chí còn bảo vệ mẹ mình tại một phiên tòa xét xử phù thủy.
Kepler qua đời vào tháng 11 năm 1630, ở tuổi 58. Ông để lại một di sản đáng kinh ngạc, ít nhất trong số đó chứng minh rằng các hành tinh quay quanh các ngôi sao theo quỹ đạo hình elip chứ không phải hình tròn, một lý thuyết phụ thuộc vào việc thám hiểm không gian.
Định luật vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton, xuất bản năm 1687, đã tôn vinh cấu trúc vũ trụ mà Kepler đã bắt đầu.
Kepler thực sự là người khổng lồ khoa học mà các nhà khoa học khác đã đứng trên vai một cách ẩn dụ.
Di sản của ông được tôn vinh trong Thời đại Không gian bằng cách đặt tên cho một trong những sứ mệnh quan trọng nhất của NASA, Kính viễn vọng Không gian Kepler.
Là một nhà văn viết nhiều, các tác phẩm đã xuất bản của Johannes Kepler thể hiện những khía cạnh chính trong tư duy khoa học của ông.
Công trình bảo vệ hệ thống Copernican được công bố đầu tiên, trong đó Kepler chứng minh mô hình của ông về các hành tinh bằng cách sử dụng các hình dạng hình học.
Chứa định luật thứ nhất và thứ hai của Kepler về chuyển động hành tinh.
Chứa định luật thứ ba của Kepler về chuyển động hành tinh.
Kepler khám phá hiện tượng nhật thực, xem xét hoạt động của ánh sáng trong phản xạ và khúc xạ để giải thích các hiện tượng thiên văn.
Kepler đã viết cuốn sách này về sự xuất hiện của siêu tân tinh SN1604, còn được gọi là Kepler’s Nova.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 12 năm 2021 của Tạp chí BBC Sky at Night .