יוהאנס קפלר

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף יוהנס קפלר)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
יוהנס קפלר
Johannes Kepler
1571 –‏ 1630
Johannes Kepler.jpg
תרומות עיקריות
חוקי קפלר

יוהנס קפלרגרמנית: Johannes Kepler‏; 27 בדצמבר 1571 - 15 בנובמבר 1630), היה אסטרונום, מתמטיקאי ואסטרולוג גרמני, נחשב לדמות מפתח בהתפתחות האסטרונומיה והמדע המודרני במאה ה-17. קפלר תמך במודל ההליוצנטרי של קופרניקוס, לפיו, מרכז היקום אינו כדור הארץ אלא השמש ונודע בעיקר בזכות החוקים שניסח לגבי התנועה הפלנטרית של כוכבי הלכת סביב השמש, הידועים בשם חוקי קפלר, אשר היוו את אחד מהיסודות עליהם בנה ניוטון את חוק המשיכה האוניברסלי.

קפלר חי בתקופה בה לא הייתה הבחנה ברורה בין אסטרונומיה ואסטרולוגיה והשפעתם ההדדית של שני התחומים, בנוסף לאמונתו הדתית של קפלר, ניכרת ברבים מכתביו.

ביוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ילדותו[עריכת קוד מקור | עריכה]

השביט של 1577 משך את תשומת לבו של קפלר, כמו גם את זו של אסטרונומים רבים באירופה

יוהנס קפלר נולד ב-27 בדצמבר 1571 בווייל (Weil der Stadt) אשר בנסיכות וירטמברג שבדרום גרמניה. סבו, סבלד קפלר, היה "לורד ראש העיר" (Bürgermeister) בעירם, אולם עד היוולדו של קפלר הידלדלו נכסי המשפחה. אביו, היינריך קפלר, התפרנס כשכיר חרב אך עזב את המשפחה בהיות קפלר בן חמש שנים. נראה כי הוא מת בזמן המרד ההולנדי. אמו, קתרינה גולדנמן, עסקה בריפוי וחקר צמחי מרפא. כילד, היה קפלר חלש ונוטה לחלות. יחד עם זאת, היה ידוע כילד מבריק, והרשים את המטיילים שעברו בפונדק שהחזיק סבו (אב אמו) בכישורים המתמטיים יוצאי הדופן שלו.

קפלר התוודע לאסטרונומיה בגיל צעיר, ופיתח אהבה לתחום שיעסיק אותו במשך כל חייו. בגיל שש הוא צפה בשביט של שנת 1577, וכתב כי "נלקח על ידי אמא [שלו] למקום גבוה כדי לצפות בו" [1]. בשנת 1580, בגיל תשע, צפה בליקוי ירח. עם זאת, מחלת האבעבועות השחורות בה לקה בילדותו הותירה את ראייתו פגומה והטילה בידיו מום, ובכך הגבילה את יכולתו לעסוק בצדדים התצפיתיים של האסטרונומיה[2].

בשנת 1589, לאחר שסיים את לימודיו במערכת החינוך הפרוטסטנטית של וירטמברג, החל קפלר ללמוד תאולוגיה באוניברסיטת טיבינגן. הוא הוכיח עצמו כמתמטיקאי מעולה וזכה למוניטין של אסטרולוג מוכשר. תחת הדרכתו של מיכאל מאסטלין, למד על המודל הגאוצנטרי של תלמי ועל המודל ההליוצנטרי של קופרניקוס. באותה תקופה החל לתמוך בתאוריות הקופרניקיות. בוויכוחים נהג להגן על המודל ההליוצנטרי מנקודת מבט תאורטית ותאולוגית גם יחד. בסמוך לסוף לימודיו הוצע לקפלר לעסוק כמורה למתמטיקה ולאסטרונומיה בבית הספר הפרוטסטנטי בגראץ (שלימים הפך לאוניברסיטה של גראץ); על אף שאיפתו להפוך לכומר, הוא נענה להצעה באפריל 1594, בהיותו בן 23.

חייו בגרץ (1594–1600)[עריכת קוד מקור | עריכה]

"מסתרי היקום"[עריכת קוד מקור | עריכה]

מודל מערכת השמש לפי קפלר כפי שפורסם בחיבורו, "מסתרי היקום"

בשנת 1596, כאשר לימד בגרץ, פרסם קפלר את חיבורו העיקרי הראשון, "מסתרי היקום", בו עסק בקשרים בין מסלולי כוכבי הלכת. בחיבורו קפלר מתאר את רעיונו הקשור לחמשת הגופים (פאונים) האפלטוניים - הארבעון, הקובייה, התמניון, התריסריון והעשרימון, גופים משוכללים, תלת ממדיים, סימטריים ובנוסף ניתן לחסום כדור בכל אחד מהם ולחסום כל אחד מהגופים בכדור, תכונה זו הביאה את קפלר לרעיון שמסלולי כוכבי הלכת הינם כדורים, החוסמים ונחסמים באחד מהגופים האפלטוניים, כלומר ברווחים שבין המסילות של כוכבי הלכת לשמש ניתן להכניס בדיוק את אחד הגופים המשוכללים. קפלר קבע את החלוקה של הגופים בין ששת כוכבי הלכת שהיו ידועים בזמנו במערכת השמש: במסלולו של כוכב הלכת שבתאי נחסמה קובייה, בקוביה נחסם מסלולו של צדק, במסלולו של צדק נחסם הארבעון שחסם את מסלולו של מאדים וכך הלאה.

נישואיו הראשונים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בדצמבר 1595 הכיר קפלר את ברברה מולר, אלמנה ולה בת מנישואיה הקודמים. מולר הייתה ביתו של טוחן עשיר, שהתנגד לנישואין עקב עוניו של קפלר, אך התמתן לאחר שקפלר פרסם את ספרו "מסתרי היקום". הזוג נישא ב-27 באפריל 1597.

בשנתיים הראשונות לנישואין, נולדו לזוג שני ילדים (היינריך וסוזנה), שניהם מתו בינקותם. לאחר מכן נולדו שלושה ילדים נוספים, סוזנה (1602), פרדריק (1604) ולודוויג (1607).

מחקרים נוספים בגרץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

לאחר פרסום "מסתרי היקום" ובעידוד בכירי אוניברסיטת גרץ, החל קפלר בתוכנית לשכלול והרחבת עבודתו. הוא תכנן מחקר וכתיבת ספרים על ארבעה נושאים נוספים: על תנועת כוכבי הלכת, על היקום ה"נייח" (השמש והכוכבים שאינם כוכבי לכת), על אופיים הפיזי של כוכבי הלכת והיווצרותם של מאפיינים טופוגרפים (התמקדות בעיקר על כדור הארץ) ועל השפעת השמיים על כדור הארץ, הכולל: תופעות אופטיות באטמוספירה, מטאורולוגיה ואסטרולוגיה.

בנוסף, שלח קפלר את ספרו "מסתרי היקום" לאסטרונומים המובילים באותה תקופה, בהם טיכו ברהה, האסטרונום הראשי של הקיסר רודולף השני. ברהה וקפלר החלו בהתכתבות שיסודה בביקורת של ברהה על רעיונותיו וספרו של קפלר, אולם נמשכה כשנתיים בדיונים על מגוון בעיות אסטרונומיות. ברהה התרשם מיכולתו המדעית של קפלר והזמין אותו לעבוד אצלו במצפה כוכבים חדש שהקים בפראג. בשל מהומות על רקע דתי, בין פרוטסטנטים לקתולים שפרצו בגרץ, מצבו הכלכלי וההזדמנות לעבוד במחקר אסטרונומי, שמח קפלר לקבל את הזמנתו של ברהה וב-2 באוגוסט 1600, עזב את גרץ עם משפחתו ועבר לגור בפראג.

חייו בפראג (1600–1612)[עריכת קוד מקור | עריכה]

המתמטיקאי הראשי לקיסר[עריכת קוד מקור | עריכה]

בהגיעו לפראג, קפלר עבד תחת הדרכתו הצמודה של ברהה, בעיקר בניתוח מתמטי של נתוני התצפיות האסטרונומיות. כשנה לאחר הצטרפותו של קפלר, מת ברהה באופן מפתיע. לטענת קפלר הדבר קרה כתוצאה מהתפוצצות שלפוחית השתן במהלך משתה בחצר הקיסר שבו ברהה נמנע מלהשתמש בבית השימוש עקב כללי הנימוס. וכך ב-24 באוקטובר 1601 קיבל קפלר את משרת המתמטיקאי הראשי לקיסר וירש את כל תצפיותיו ונתוניו של ברהה. קפלר החזיק במשרה זו במשך 11 שנים, עד מותו של הקיסר רודולף השני. תקופה זו נחשבת לפורייה ביותר בחייו של קפלר.

ב-1 בינואר 1604 פרסם קפלר את ספרו: "Astronomiae Pars Optica" העוסק בתופעות אופטיות הנראות בתצפיות אסטרונומיות, בו תיאר את דעיכת עוצמת האור לפי היחס ההופכי של המרחק ממקור האור בריבוע, החזרת אור על ידי מראות ישרות וקמורות, פרלקסה ותופעות אופטיות נוספות. ספר זה נחשב לבסיס של האופטיקה המודרנית.

מאוחר יותר בשנת 1604, פרסם את ספרו: "De Stella Nova" ("הכוכב החדש"), בו קפלר מתייחס להתפוצצות הסופרנובה שארעה באותה שנה. בספר זה מנתח קפלר את הופעת הסופרנובה בצורה מדעית ונוקט עמדה סקפטית כלפי הפירושים האסטרולוגים שניתנו לה.

"האסטרונומיה החדשה"[עריכת קוד מקור | עריכה]

הספר "האסטרונומיה החדשה"

מחקריו האסטרונומיים של קפלר, שהתחילו באנליזה של תנועת כוכב הלכת מאדים תחת הדרכתו של ברהה, הגיעו לשיא בספרו "האסטרונומיה החדשה", אשר כלל בתוכו את שני חוקי התנועה הראשונים מתוך שלושת החוקים שניסח.

תהליך זה של ניתוח תנועתו של מאדים ארך כשש שנים, בהן קפלר חישב קירובים רבים למסלולו של מאדים ורק לאחר מספר רב של נסיונות כושלים, חישב ואימת שמסלולו של מאדים הוא מסלול אליפטי, כאשר השמש נמצאת באחד ממוקדי האליפסה. לאחר מכן, בזמן קצר, הצליח קפלר לאמת על פי נתוני התצפיות של ברהה שאף שאר כוכבי הלכת נעים במסלול אליפטי (החוק הראשון) ומקיימים את החוק השני. בסוף שנת 1605 סיים קפלר את כתיבת "האסטרונומיה החדשה", אך עקב סכסוכים על השימוש בתצפיות שברהה הוריש אחריו, פורסם הספר רק בשנת 1609.

עבודות נוספות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בשנת 1610 גילה גלילאו גליליי ארבעה ירחים המקיפים את כוכב הלכת צדק, בעזרת ההמצאה החדשה באותה תקופה - הטלסקופ. גילוי זה נתן משנה תוקף למודל ההליוצנטרי והיווה הוכחה שתנועה שאינה סביב כדור הארץ היא בגדר האפשר. גלילאו ביקש את דעתו של קפלר, שנחשב באותה תקופה לאסטרונום הבכיר באירופה. קפלר הגן על גילוייו של גלילאו ואף הציע מספר השערות על המשמעות של גילויים אלו, במאמר שפרסם.

בנוסף, החל קפלר לחקור את תכונותיו האופטיות של הטלסקופ. התוצאה הייתה ספר נוסף שפורסם בשנת 1611 בשם "הדיופטריה" - מדע שבירת האור על ידי עדשות. בספר זה הניח קפלר את היסודות התאורטיים לאופטיקה הגאומטרית ומשם את עקרונות פעולת הטלסקופ.

בשנת 1611 חיבר קפלר מאמר נוסף: "על ששת צדדיו של פתית שלג", בחיבור זה גילה קפלר את מבנה המשושה של פתית השלג, מבנה אופטימלי - בעל השטח הגדול ביותר עם כמות החומר הקטנה ביותר. בחיבורו הרחיב קפלר את הנושא של בעיות אופטימיזציה ודן בבעיית הכיסוי: מהו הסידור הטוב ביותר של כדורים המאפשר את תפיסת הנפח הקטן ביותר? קפלר הגיע לסידור בצורת "גביש קובייתי ממורכז פאה". קפלר לא הוכיח שסידור זה הוא הטוב ביותר האפשרי והבעיה נותרת פתוחה עד לשנת 1998 (השערת קפלר, ראו גם 23 הבעיות של הילברט).

תהפוכות פוליטיות ואישיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בשנת 1611, המתח הדתי-פוליטי בפראג הגיע לשיא; הקיסר רודולף השני, שבריאותו התרופפה, נאלץ לוותר על כס המלכות לטובת אחיו, הקיסר מתיאס. קפלר הרגיש שעתידו בפראג לא בטוח והחל לחפש מקום אחר לעבוד ולחיות בו. מבין ההצעות הרבות שקיבל, בחר קפלר לקבל הצעת משרת מרצה למתמטיקה בעיר לינץ שבאוסטריה.

במקביל, שלושת ילדיו של קפלר חלו באבעבועות שחורות, בה חלה קפלר עצמו בילדותו. בנו פרדריק בן ה-6, נפטר מהמחלה. אשתו, שבריאותה הייתה רופפת, נפטרה זמן קצר לאחר מכן. קפלר נשאר בפראג עד למותו של הקיסר רודולף השני, בשנת 1612. הקיסר החדש, מתיאס, השאיר את קפלר בתפקידו, אך לא מנע ממנו לעזוב בסופו של דבר ללינץ.

שארית חייו (1630-1612)[עריכת קוד מקור | עריכה]

השפעתו[עריכת קוד מקור | עריכה]

רשימת כתביו[עריכת קוד מקור | עריכה]

הוקרה והנצחה[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

עיינו גם בפורטל

P German flag.svg

פורטל גרמניה הוא שער לכל הנושאים הקשורים למדינת גרמניה. בפורטל ניתן למצוא קישורים שימושיים לשלל הערכים העוסקים באומה הגרמנית על כל רבדיה: היסטוריה, גאוגרפיה, תרבות, כלכלה, חברה, ספורט ועוד.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Quotation from Koestler, The Sleepwalkers, p 234, translated from Kepler's family horoscope.
  2. ^ Caspar, Kepler, pp 36–38; Connor, Kepler's Witch, pp 25–27.