Johan Kepler i kosmička vizija o harmoniji svijeta



Ako bi se dodjeljivala nagrada za ličnost najposvećeniju apsolutnoj preciznosti, onda bi je jamačno dobio njemački astronom Johan Kepler. Kepler je bio toliko opsjednut mjerenjima da je čak izračunao sopstveni period gestacije, i to u minut - 224 dana, 9 sati, 53 minuta. (Rodio se prerano.) Stoga ne iznenađuje što se toliko bavio astronomskim istraživanjima da je na kraju dao najtačniju astronomsku tabelu svog vremena, što je s vremenom dovelo do prihvatanja heliocentrične teorije planetarnog sistema.


Kao i Kopernik, čije ga je djelo inspirisalo, Kepler je bio duboko religiozan čovek. Na svoje stalno proučavanje svojstva vaseljene gledao je kao na ispunjenje hrišćanske dužnosti da razumije svemir koji je Bog stvorio. Ali, za razliku od Kopernikovog, Keplerov život nije bio nimalo tih. Budući da mu je uvijek nedostajalo novca, Kepler je često objavljivao astrološke kalendare i horoskope, zbog kojih je izašao pomalo na zao glas, budući da su bili poprilično tačni. Kepler je takođe propatio zbog rane smrti nekoliko svoje djece, kao i neprijatnosti da na sudu mora da brani svoju ekscentričnu majku, Katarinu, koja je imala reputaciju vještice i umalo da nije završila na lomači. Kepler je imao niz veoma kompleksnih odnosa, od kojih se najviše ističe odnos s Tycho Braheom, koji je bio veliki astronom što je nebo posmatrao golim okom. Brahe je godine svog života posvetio bilježenju i mjerenju nebeskih tijela, ali nije imao matematičke i analitičke vještine neophodne za razumjevanje planetarnih kretanja. Budući bogat čovek, Brahe je unajmio Keplera da rastumači njegova zapažanja o orbiti Marsa, koja su dugo mučila astronome. Kepler je mapirao Braheove podatke o kretanju Marsa i došao do elipse, što je dalo matematički kredibilitet kopernikanskom modelu heliocentričnog sistema. Njegovo otkriće eliptičnih orbita označilo je novu eru u astronomiji. Sada je bilo moguće predvidjeti kretanje planeta. Uprkos svojim otkrićima, Kepler nikada nije stekao bogatstvo ili prestiž i često je bio prisiljen da bježi iz zemalja u kojima je boravio zbog vjerskih i građanskih nemira.


Prije no što je u pedeset devetoj godini umro, što je bilo godine 1630. (pokušavajući da naplati zakasnjelu platu), Kepler je otkrio tri zakona planetarnog kretanja, koja se i dalje predaju studentima fizike u dvadeset prvom vijeku. Keplerov treći zakon, a ne jabuka, naveo je Isaka Njutna da otkrije zakon gravitacije.


Johan Kepler rođen je 27. decembra 1571. godine u gradu Veil der Statu, u Virtembergu (sadašnjoj Nemačkoj). Njegov otac, Hajnrih Kepler, bio je, prema Johanovim riječima, „nemoralan, grub i ratoboran vojnik“, koji je nekoliko puta napuštao porodicu kako bi se pridružio plaćenicima koji su se u Holandiji borili protiv protestanata. Vjeruje se da je Hajnrih poginuo negdje u Holandiji. Mladi Johan živio je s majkom, Katarinom, u dedinoj gostionici, gde je kao veoma mlad, iako slabog zdravlja, morao da služi za stolovima. Kepler je bio kratkovid i vidio duplo, što je verovatno bilo uzrokovano malim boginjama od kojih je skoro umro; također je patio od stomačnih problema i „kljastih“ prstiju, što mu je - po stanovištu njegove porodice - ograničilo mogući izbor profesije na sveštenstvo. Kepler je svoju majku, Katarinu opisivao kao ženu preke naravi, ali od malih nogu bio je svjestan da je uzrok tome njegov otac. Katarinu je odgojila tetka koja se bavila vještičarenjem, pa je bila spaljena na lomači. Stoga za Keplera nije bilo iznenađenje kada se i ona kasnije suočila sa sličnim optužbama. Godine 1577. Katarina je svome sinu pokazala „veliku kometu“ koja se te godine pojavila na nebu, a Kepler je kasnije pomenuo da je taj trenutak koji je podijelio sa majkom imao presudan uticaj na njegov život. Iako mu je djetinjstvo bilo ispunjeno bolom i nesigurnošću, Kepler je bio veoma darovit i pošlo mu je za rukom da dobije stipendiju za talentovanu mušku djecu ograničenih sredstava koja žive u njemačkoj provinciji Švapskoj. Pohađao je njemačku školu u Leonbergu, prije no što se prebacio u latinsku školu, gde je naučio latinski stil pisanja koji je kasnije koristio u radu. Budući da je bio slabašan i nejak, Keplera su školski drugovi redovno tukli, smatrajući ga sveznalicom, pa se on ubrzo okrenuo vjerskom učenju kako bi pobjegao od toga. Godine 1587. Kepler se upisao na Univerzitet u Tibingenu, gdje je učio teologiju i filozofiju.


Uskoro se pokazao kao ozbiljan student matematike i astronomije i postao zastupnik kontroverzne kopernikanske heliocentrične teorije. Mladi Kepler je tako javno branio kopernikanski model vaseljene da za njega nisu bile rijetkost javne debate na tu temu. Iako ga je ponajviše zanimala teologija, sve ga je više privlačio mistični heliocentrični svemir. Iako je nameravao da 1591. diplomira i da se pridruži predavačima teologije, nije mogao da odoli ponudi protestanske škole u Gracu, Austriji, da predaje matematiku i astronomiju. I tako je, sa dvadeset dvije godine, Kepler napustio karijeru u sveštenstvu da bi se bavio naukom. Ali nikada neće prestati da veruje u božju ulogu u stvaranju vaseljene. U šesnaestom vijeku astronomija i astrologija slabo su se razlikovale. Jedna od Keplerovih dužnosti kao matematičara u Gracu bila je izrada astroloških kalendara sa predviđanjima. To je za to vrijeme bila opšta praksa, a Kepler je očigledno bio motivisan dodatnim novcem koji mu je taj posao donosio, ali nije mogao da predvidi reakciju javnosti kada je njegov prvi kalendar objavljen. Naime, predvidio je izuzetno hladnu zimu, kao i tursku navalu. Kada su se oba predviđanja ostvarila, Kepler je proglašen prorokom. Uprkos toj graji, nikada nije cijenio taj svoj rad na godišnjacima. Astrologiju je zvao „budalastom kćerkicom astronomije“ i jednako je prezirao interes javnosti i namjere astrologa.


„Ako su astrolozi ikada tačni“, pisao je, „to valja pripisati sreći.“ Svejedno, Kepler se stalno okretao astrologiji kada bi mu ponestalo novca, što mu se često dešavalo, i nadao se da će u astrologiji otkriti neku pravu nauku. Jednog dana, dok je u Gracu držao predavanja iz geometrije, Kepler je iskusio iznenadno otkrovenje, koje ga je potaklo na strastveno putovanje i promijenilo mu tok života. Smatrao je da je otkrio tajni ključ razumijevanja vaseljene. Na tabli, ispred studenata, nacrtao je jednakostranični trougao unutar kruga, pa onda još jedan krug unutar trougla. Palo mu je na pamet da je odnos krugova indikativan odnosu orbita Saturna i Jupitera. Inspirisan tim otkrićem, pretpostavio je da su svih šest planeta poznatih u to vrijeme razmještene oko Sunca tako da se geometrijske figure savršeno uklapaju između njih. U početku je bezuspješno testirao svoju hipotezu, služeći se dvodimenzionalnim figurama kao što su pentagon, kvadrat i trougao. Onda se vratio pitagorejskim solidima, koje su koristili stari Grci, koji su otkrili da se od pravilnih geometrijskih figura može konstruisati samo pet solida. To je po Kepleru bilo objašnjenje zašto ima samo šest planeta (Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter i Saturn) s pet razmaka između, i zašto ti razmaci nisu uniformni. Ova geometrijska teorija u vezi s planetarnim orbitama i rastojanjima inspirisala je Keplera da napiše Misterije kosmosa (Mysterium Cosmographicum), objavljene 1596. godine. Bilo mu je potrebno godinu dana da napiše tu knjigu, iako je šema bila prilično tačna, očigledno je bio veoma siguran da će se njegove teorije održati:


"A kako je veliko bilo moje zadovoljstvo zbog tog otkrića ne može se riječima iskazati. Više nisam žalio protraćeno vrijeme. Danju i noću bio sam obuzet računanjem, kako bih vidio da li će se ova zamisao složiti s kopernikanskim orbitama, ili će vjetar odnijeti moju radost. Kroz nekoliko dana sve je radilo, i posmatrao sam kako se jedno tijelo za drugim tačno uklapa u svoje mjesto među planetama. "


Kepler je ostatak života proveo pokušavajući da dođe do matematičkog dokaza i naučnih zapažanja koja će opravdati njegove teorije. Misterije kosmosa bile su prvo decidirano kopernikansko djelo objavljeno nakon Kopernikove knjige. Kao teolog i astronom, Kepler je bio rješen da shvati kako je i zašto Bog uredio vaseljenu. Zastupanje heliocentričnog sistema imalo je ozbiljne religiozne implikacije, ali Kepler je tvrdio da je centralni položaj Sunca ključan za božji plan, budući da ono planete drži uređenim i u pokretu. U tom smislu Kepler je napustio Kopernikov heliostatični sistem u kome je Sunce „blizu“ centra i postavio Sunce direktno u centar sistema. Danas Keplerovi poliedri djeluju nepraktično. Ali iako je premisa njegove knjige pogrešna, Keplerovi zaključci su i dalje nevjerovatno precizni i konačni, i bili su ključni za nastanak savremene nauke. Kada je knjiga objavljena, Kepler je poslao jedan primerak Galileju, moleći ga da „vjeruje i istupi“, ali italijanski astronom odbacio je to djelo zbog odglednih spekulacija. S druge strane, Tycho Brahe bio je smjesta zainteresovan.


On je Keplerovu knjigu doživio kao novu i zanimljivu i napisao je detaljnu kritiku u znak podrške. Kepler će kasnije napisati da su reakcije na Misterije kosmosa promijenile njegov život. Godine 1597. još jedan je događaj promijenio Keplerov život. Zaljubio se u Barbaru Miler, najstariju kćer bogatog mlinara. Uzeli su se 27. aprila te godine, pod nepovoljnim sazvježđem, kako je Kepler kasnije pribilježio u dnevniku. Njegov proročki dar ponovo se pokazao, jer se brak raspao. Njihovo prvo dvoje djece umrlo je veoma mlado, a Kepler je postao potpuno pometen. Potpuno se posvetio svom radu kako bi skrenuo pažnju sa bola, ali žena ga nije razumela. U svom dnevniku opisao ju je kao debelu, zbunjenu i priprostu, iako je njihov brak trajao četrnaest godina, sve do njene smrti od tifusa godine 1611.


Septembra 1598. Kepler i ostali luteranci u Gracu dobili su naredbu da napuste grad od jednog katoličkog nadvojvode, koji se namjerio da progna luteranstvo iz Austrije. Nakon što je posetio Tychoa Brahea u Pragu, bogati danski astronom pozvao ga je da tu ostane i nastavi s istraživanjima. Kepler je bio pomalo bojažljiv od Brahea, čak i prije no što ga je upoznao. „Moje mišljenje o Tychou je sljedeće: nevjerovatno je bogat, ali ne zna kako to da pravilno iskoristi, kao što je slučaj s većinom bogatih“, pisao je. „Stoga, čovjek mora pokušati da mu izmami bogatstvo.“ To što njegov odnos sa ženom nije bio kompleksan, Kepler je više no nadoknadio s aristokratom Braheom. Brahe je isprva Keplera tretirao kao pomoćnika, pažljivo određujući zadatke ali ne dajući mu značajan pristup detaljno prikupljenim podacima. Kepler je žarko želio da bude smatran jednakim i dobije nezavisnost, ali tajnoviti Brahe htio je da se Keplerom posluži kako bi uspostavio sopstveni model sunčevog sistema - nekopernikanski model koji Kepler nije podržavao.


Kepler je bio izuzetno frustriran. Brahe je posjedovao pravo bogatstvo prikupljenih podataka, ali nije posjedovao matematičko znanje koje bi mu omogućilo da ih u potpunosti pojmi. Naposljetku, možda da bi umirio svog usplahirenog pomoćnika, Brahe je Kepleru dodijelio da izučava orbitu Marsa, koja je duže vremena zbunjivala danskog astronoma, jer je djelovala najmanje kružno. Kepler je isprva mislio da će taj problem riješiti za osam dana, ali projekat je trajao osam godina. Iako se istraživanje pokazalo veoma teškim, imalo je svojih nagrada, pošto je taj rad Keplera doveo do otkrića da orbita Marsa opisuje elipsu, kao i do formulacije prva dva njegova „Planetarna zakona“, koja je 1609. objavio u Novoj astronomiji. Godinu i po dana nakon početka rada sa Braheom, danski astronom teško se razbolio za večerom i nekoliko dana kasnije umro od infekcije bešike. Kepler je preuzeo položaj carskog matematičara i sada bio slobodan da istražuje planetarne teorije bez sputavanja od strane Brahea. Shvativši kakva mu se prilika ukazala, Kepler se smesta bacio na Braheove podatke koje je priželjkivao prije no što su njegovi nasljednici stigli da ih preuzmu. „Priznajem da sam, kada je Tycho umro“, kasnije je zapisao Kepler, „smjesta iskoristio odsustvo, ili nedostatak pažnje, njegovih nasljednika, tako što sam preuzeo staranje nad podacima - ili ih možda uzurpirao.“ Rezultat toga bile su Keplerove Rudolfinske tabele, kompilacija podataka sakupljenih tokom trideset godina Braheovog posmatranja. Da budemo pošteni, Brahe je na samrtnoj postelji molio Keplera da završi tabele; ali Kepler to djelo nije uobličio u skladu sa Braheovim hipotezama, kao što se on nadao. Mjesto toga, Kepler je podatk, koji su uključivali kalkulacije koristeći logaritme koje je sam Kepler iznašao, koristio da predvidi položaje planeta. Pošlo mu je za rukom da predvidi tranzite Merkura i Venere, mada nije poživio dovoljno dugo da im bude svjedok. Kepler je Rudolfinske tabele objavio tek 1627. godine, jer su ga podaci koje je otkrio neprestano vodili u novim pravcima. Nakon Braheove smrti, Kepler je video novu koja je kasnije postala poznata kao „Keplerova nova“, a također je eksperimentisao i sa teorijama optike. Iako naučnici i učenjaci Keplerov rad s optikom vide kao manje važan u poređenju sa njegovim astronomskim i matematičkim postignućima, objavljivanje njegove knjige, Dioptrike, godine 1611. izmijenilo je optiku.



Godine 1605. Kepler je objavio svoj prvi zakon, zakon elipsa, koji je tvrdio da se planete kreću u elipsama sa Suncem kao fokusom. Zemlja, tvrdio je Kepler, najbliža je Suncu u januaru, a najdalja od njega u julu dok putuje duž eliptične orbite. Njegov drugi zakon, zakon jednakih područja, tvrdio je da linija povučena od Sunca do neke planete prelazi jednaka područja za jednako vreme. Kepler je to demonstrirao tvrdnjom da neka imaginarna linija koja neku planetu povezuje sa Suncem mora za jednake vremenske intervale preći preko jednakih područja. Oba zakona objavio je 1609. u svojoj knjizi Nova astronomija (Astronomia Nova).



Ali uprkos svom statusu carskog matematičara i uglednog naučnika od koga je Galileo tražio mišljenje u vezi sa svojim teleskopskim otkrićima, Kepler nije mogao da sebi obezbjedi udoban život. Religiozni nemiri u Pragu ugrozili su njegovu novu otadžbinu, a 1611. umrli su mu žena i najdraži sin. Kepleru je bilo dozvoljeno, što je bio izuzetak, da se vrati u Linc. Godine 1613. uzeo je za ženu Suzanu Rotinger, dvadesetčetvorogodišnje siroče, koje će mu izroditi sedmoro dece, a od kojih će samo dvoje preživeti djetinjstvo. U to vrijeme, Keplerova majka bila je optužena za vještičarenje, pa je usred sveg tog ličnog bola bio primoran da je brani kako bi spriječio da je spale na lomači. Katarina je bila zatočena i mučena, ali njen sin je uspio da izdejstvuje oslobađajuću presudu, pa je puštena. Zbog svih tih ometanja, Keplerov povratak u Linc na početku nije bio produktivan. Sav pometen, zapostavio je rad na tabelama i počeo da radi na Harmonijama svijeta (Harmonice Mundi), strastveno djelo koje je Maks Kaspar, u svojoj biografiji o Kepleru, opisao kao „veliku kosmičku viziju, izatkanu iz nauke, poezije, filozofije, teologije i misticizma.“ Kepler je Harmonije sveta završio 27. maja 1618. U ovom petoknjižju on je svoje teorije o harmoniji prenio na muziku, astrologiju, geometriju i astronomiju. To uključuje njegov treći zakon planetarnog kretanja, koji će inspirisati Isaka Njutna nekih šezdeset godina kasnije, a koji kaže da su kubovi udaljenosti planeta od Sunca proporcionalni kvadratima perioda njihovih revolucija. Ukratko, Kepler je otkrio kako planete kruže, pa je tako popločao put Njutnu da otkrije zašto. Kepler je vjerovao da je otkrio božju logiku u uređenju vaseljene, pa nije mogao da sakrije svoje ushićenje. U petoj knjizi Harmonija sveta napisao je:


"Usuđujem se da priznam kako sam ukrao zlatno plovilo Egipćana da mom Bogu sagradim tabernakl daleko od egipatskih granica. Ako mi oprostite, radovaću se; ako me korite, istrpiću. Kocka je bačena, i ja pišem ovu knjigu da bi je čitali sada ili da je čitaju potonja pokoljenja - nije bitno. Može vjekovima da čeka čitaoca, kao sto je sam Bog šest hiljada godina čekao svjedoka."


Tridesetogodišnji rat, koji je počeo 1618, desetkovao je austrijske i nemačke zemlje i primorao Keplera da 1626. napusti Linc. S vremenom se skrasio u gradu Saganu, u Silesiji. Tamo je pokušao da završi nešto što je najbolje opisati kao naučnofantastični roman, kojim se godinama bavio, što mu je pomalo naškodilo tokom suđenja njegovoj majci za vještičarenje. San o Mjesecu (Somnium seu astronomia lunari), čija je tema razgovor sa „demonom“ koji objašnjava kako protagonista može da otputuje na Mjesec bio je otkriven i predstavljen kao dokaz tokom Katarininog suđenja. Kepler je mnogo energije potrošio braneći to djelo kao čistu fikciju, a demona kao puko književno sredstvo. Knjiga je bila jedinstvena ne samo po tome što je bila ispred svog vremena kada je fantazija u pitanju, već i kao traktat u prilog kopernikanske teorije. Godine 1630., kada je imao pedeset osam godina, Kepler se ponovo našao u finansijskom škripcu. Pošao je u Regenzburg, gde se nadao da će naplatiti kamatu na neke obveznice koje je imao, kao i neki novac koji su mu dugovali. Međutim, nekoliko dana po dolasku dobio je groznicu i umro 15. novembra. Iako nikada nije bio slavan kao Galilej, Keplerovo delo bilo je od izuzetne koristi profesionalnim astronomima kakav je bio Njutn, koji su se utopili u detaljnost i preciznost Keplerove nauke. Johan Kepler bio je čovek koji je cijenio estetsku harmoniju i red, i sve što je otkrio bilo je neraskidivo povezano sa njegovom vizijom Boga. Njegov epitaf, koji je sam napisao, glasi: „Nekada sam mjerio nebesa; sada ću mjeriti sjene zemaljske. Iako je moja duša sa nebesa, sjena mog tijela ovdje počiva.“

   |  

   |  

  • Facebook - White Circle
  • YouTube
  • Instagram - White Circle
  • Twitter - White Circle

evolucijaportal@gmail.com   |   71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina

© 2019 BY e-volution.com