"केप्लर के नियम" - यह वाक्यांश खगोल विज्ञान के शौकीन सभी को परिचित है। यह व्यक्ती कोन है? उन्होंने किस वस्तुनिष्ठ वास्तविकता का संबंध और अन्योन्याश्रयता का वर्णन किया? खगोलविद, गणितज्ञ, धर्मशास्त्री, दार्शनिक, अपने समय के सबसे चतुर व्यक्ति जोहान्स केपलर (1571-1630) ने सौर मंडल में ग्रहों की गति के नियमों की खोज की।
यात्रा की शुरुआत
वेइल डेर स्टैड (जर्मनी) के मूल निवासी जोहान्स केप्लर दिसंबर 1571 में इस दुनिया में आए। कमजोर, कमजोर दृष्टि के साथ, बच्चे ने इस जीवन में जीतने के लिए सब कुछ जीत लिया। लड़के की पढ़ाई लियोनबर्ग में शुरू हुई, जहां परिवार चला गया। बाद में, वह भाषा की मूल बातें सीखने के लिए एक उन्नत संस्थान, एक लैटिन स्कूल में चले गए, जिसका उन्होंने भविष्य के प्रकाशनों में उपयोग करने का इरादा किया था।
1589 में उन्होंने एडेलबर्ग शहर के मौलब्रॉन मठ में स्कूल से स्नातक किया। 1591 में उन्होंने तुबिंगन में विश्वविद्यालय में प्रवेश किया। लूथरनवाद की शुरूआत के बाद ड्यूक द्वारा एक प्रभावी शैक्षिक प्रणाली बनाई गई थी। गरीबों के लिए अनुदान और छात्रवृत्ति की मदद से, अधिकारियों ने कोशिश कीऐसे आवेदकों के साथ विश्वविद्यालयों को प्रदान करने के लिए जिन्हें धार्मिक धार्मिक विवाद के समय में नए विश्वास की रक्षा करने में सक्षम सुशिक्षित मौलवियों में प्रशिक्षित किया जा सकता है।
शैक्षणिक संस्थान में अपने प्रवास के दौरान, केप्लर खगोल विज्ञान के प्रोफेसर माइकल मोस्टलिन के प्रभाव में आ गए। उत्तरार्द्ध ने गुप्त रूप से कोपरनिकस के विचारों को एक सूर्यकेंद्र (केंद्र में सूर्य) ब्रह्मांड के विचार के बारे में साझा किया, हालांकि उन्होंने छात्रों को "टॉलेमी के अनुसार" (केंद्र में पृथ्वी) पढ़ाया। पोलिश वैज्ञानिक के विचारों के गहन ज्ञान ने केप्लर में खगोल विज्ञान में बहुत रुचि जगाई। तो कॉपरनिकस के सिद्धांत का एक और समर्थक था जिसने सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति के नियमों को व्यक्तिगत रूप से समझने की कोशिश की।
सौर मंडल कला का एक काम है
अजीब तरह से, जिसने बाद में ग्रहों की गति के नियमों की खोज की, वह पेशे से खुद को खगोलशास्त्री नहीं मानता था। अपने पूरे जीवन में, केप्लर का मानना था कि सौर मंडल कला का एक काम है, रहस्यमय घटनाओं से भरा हुआ, उन्होंने एक पुजारी बनने का सपना देखा। खगोलशास्त्री ने कोपरनिकस के सिद्धांत में अपनी रुचि को इस तथ्य से स्पष्ट किया कि अपने स्वयं के शोध से निष्कर्ष निकालने से पहले, उसे विभिन्न मतों का अध्ययन करना चाहिए।
फिर भी, विश्वविद्यालय के शिक्षकों ने केप्लर को एक उत्कृष्ट दिमाग वाले छात्र के रूप में बताया। 1591 में, मास्टर डिग्री प्राप्त करने के बाद, वैज्ञानिक ने धर्मशास्त्र के क्षेत्र में अपनी पढ़ाई जारी रखी। जब वे पूरा होने के करीब थे, तो यह ज्ञात हुआ कि ग्राज़ के लूथरन स्कूल में गणित के एक प्रोफेसर की मृत्यु हो गई थी। टुबिंगन विश्वविद्यालय ने सिफारिश की कि इस पद के लिए सभी क्षेत्रों में प्रतिभाशाली लोगों की भर्ती की जाए।स्नातक संबंध। तो, ग्रहों की गति के नियमों को अलविदा?
भगवान के नाम पर
22 वर्षीय जोहान ने अनिच्छा से एक पुजारी के रूप में अपनी मूल बुलाहट को त्याग दिया, लेकिन फिर भी ग्राज़ में एक गणित शिक्षक के कर्तव्यों को निभाया। अपनी कक्षा में व्याख्यान देते समय, नौसिखिए शिक्षक ने ब्लैकबोर्ड पर संकेंद्रित वृत्तों और त्रिभुजों को शामिल करते हुए कुछ ज्यामितीय आकृतियों को चित्रित किया। और अचानक उसके मन में यह विचार आया कि ऐसे आंकड़े दो वृत्तों के आकार के बीच एक निश्चित निश्चित अनुपात को दर्शाते हैं, बशर्ते कि त्रिभुज समबाहु हो। दो वृत्तों के बीच क्षेत्रफल का अनुपात क्या है? विचार प्रक्रिया गति पकड़ रही थी।
एक साल बाद, एक असामान्य धर्मशास्त्री ने अपना पहला काम, द मिस्ट्री ऑफ द यूनिवर्स (1596) प्रकाशित किया। इसमें, उन्होंने धार्मिक विश्वासों द्वारा समर्थित ब्रह्मांड के रहस्यों पर अपने रचनात्मक विचारों को रेखांकित किया।
जिसने ग्रह गति के नियमों की खोज की, वह भगवान के नाम पर किया। ब्रह्मांड की गणितीय योजना का खुलासा करते हुए, शोधकर्ता इस निष्कर्ष पर पहुंचे: छह ग्रह गोलाकार हैं, जिनके बीच पांच नियमित पॉलीहेड्रा फिट होते हैं। बेशक, संस्करण "तथ्य" पर आधारित था कि केवल 6 खगोलीय पिंड हैं। पृथ्वी की कक्षा के चारों ओर, केप्लर ने एक पूर्ण डोडेकेहेड्रॉन और मंगल की कक्षा को छूने वाले गोले की रूपरेखा तैयार की।
परफेक्ट पॉलीहेड्रा
मंगल के क्षेत्र के आसपास, वैज्ञानिक ने एक चतुष्फलक और बृहस्पति की कक्षा से सटे एक गोले का चित्रण किया। पृथ्वी के कक्षीय क्षेत्र में icosahedron में, शुक्र का गोला पूरी तरह से "फिट" होता है। बाकी का उपयोग करनापूर्ण पॉलीहेड्रा के प्रकार, बाकी के साथ भी ऐसा ही किया गया था। हैरानी की बात है कि केपलर के नेस्टेड स्फीयर मॉडल में प्रस्तुत पड़ोसी ग्रहों की कक्षाओं के अनुपात, कॉपरनिकस की गणना के साथ मेल खाते हैं।
ग्रहों की गति के नियमों की खोज करते हुए, गणितीय दिमाग वाले पुजारी मुख्य रूप से दैवीय प्रेरणा पर निर्भर थे। उनके पास तर्कों का कोई वास्तविक आधार नहीं था। "ब्रह्मांड के रहस्य" ग्रंथ का महत्व इस तथ्य में निहित है कि यह कोपरनिकस द्वारा निर्धारित दुनिया की सूर्यकेंद्रित प्रणाली की मान्यता की दिशा में पहला निर्णायक कदम था।
धारणा बनाम उच्च सटीकता
सितंबर 1598 में, केप्लर सहित ग्राज़ में प्रोटेस्टेंटों को कैथोलिक शासकों द्वारा शहर से बाहर कर दिया गया था। हालांकि जोहान को वापस जाने की अनुमति दे दी गई, लेकिन स्थिति बहुत तनावपूर्ण बनी रही। समर्थन की तलाश में, उन्होंने सम्राट रूडोल्फ II के दरबार में गणितज्ञ और खगोलशास्त्री टाइको ब्राहे की ओर रुख किया। वैज्ञानिक को ग्रहों के अवलोकन के अपने प्रभावशाली संग्रह के लिए जाना जाता था।
वह "ब्रह्मांड का रहस्य" काम के बारे में जानता था। लेकिन जब 1600 में इसके निर्माता प्राग शहर के बाहर स्थित टाइको वेधशाला में पहुंचे, तो ब्राहे, जो उच्च-सटीक (उस समय) शोध में लगे हुए थे, उन्होंने एक विशिष्ट कार्य के लेखक के रूप में उनका स्वागत किया, लेकिन उनके सहयोगी के रूप में नहीं. उनके बीच टकराव डेनिश ज्योतिषी की मृत्यु तक जारी रहा, जो एक साल बाद हुआ। प्रतिद्वंद्वी के दूसरी दुनिया में जाने के बाद, केप्लर को अपनी टिप्पणियों के खजाने की रखवाली करने का काम सौंपा गया था। उन्होंने गति के नियमों की खोज करने वाले व्यक्ति बनने में शोधकर्ता की बहुत मदद कीसूर्य के चारों ओर ग्रह।
मंगल का मार्ग
ग्रहों की गति की तालिका बनाने के लिए ब्रेज का नवीनतम शोध पूरा नहीं हुआ है। सारी उम्मीदें एक उत्तराधिकारी पर टिकी थीं। उन्हें शाही गणितज्ञ नियुक्त किया गया था। एक मृत सहयोगी के साथ तनावपूर्ण संबंधों के बावजूद, केप्लर खगोल विज्ञान में अपने स्वयं के हितों को आगे बढ़ाने के लिए स्वतंत्र था। उन्होंने मंगल ग्रह की अपनी टिप्पणियों को जारी रखने और इस ग्रह की कक्षा के बारे में अपनी दृष्टि का वर्णन करने का फैसला किया।
जोहान आश्वस्त था: जटिल मंगल ग्रह के मार्ग को खोलकर, अन्य सभी "ब्रह्मांड के पथिक" के आंदोलन के पथ प्रकट करना संभव है। आम धारणा के विपरीत, उन्होंने वर्णन में फिट होने वाली ज्यामितीय आकृति का चयन करने के लिए केवल ब्राहे के अवलोकनों का उपयोग नहीं किया। कल के धर्मशास्त्री ने अपने प्रयासों को "वायुहीन अंतरिक्ष में रहने वाली बहनों" के आंदोलन के भौतिक सिद्धांत की खोज के लिए निर्देशित किया, जिससे उनकी कक्षाओं का अनुमान लगाया जा सकता है। एक टाइटैनिक शोध कार्य के बाद, ग्रहों की गति के तीन नियम प्रकट हुए।
पहला कानून
मैं। ग्रहों की कक्षाएँ दीर्घवृत्ताकार होती हैं जिनमें से एक नाभि पर सूर्य होता है।
सौर मंडल में ग्रहों की गति के नियम ने स्थापित किया कि ग्रह एक दीर्घवृत्त में चलते हैं। यह आठ साल की गणना के बाद स्टार मार्स की ग्रहों की गति के अवलोकन के आधार पर टाइको ब्राहे द्वारा संकलित डेटाबेस का उपयोग करके दिखाई दिया। जोहान ने अपने काम को "न्यू एस्ट्रोनॉमी" कहा।
इसलिए, केप्लर के पहले नियम के अनुसार, किसी भी दीर्घवृत्त में दो ज्यामितीय बिंदु होते हैं जिन्हें foci (एकवचन में फोकस) कहा जाता है। ग्रह से प्रत्येक केंद्र तक की कुल दूरी का हमेशा योग होता हैचाहे ग्रह अपनी गति के पथ में कहीं भी हो। खोज का महत्व यह है कि यह धारणा कि कक्षाएँ पूर्ण वृत्त नहीं हैं (जैसा कि भूकेन्द्रित सिद्धांत में है) लोगों को दुनिया की तस्वीर की अधिक सटीक और स्पष्ट समझ के करीब लाती है।
दूसरा कानून
द्वितीय। ग्रह को सूर्य से जोड़ने वाली रेखा (त्रिज्या वेक्टर) समान समय अंतराल में समान क्षेत्रों को कवर करती है जबकि ग्रह दीर्घवृत्त के चारों ओर घूमता है।
अर्थात, किसी भी समयावधि में, उदाहरण के लिए, 30 दिनों के बाद, ग्रह उसी क्षेत्र को पार कर जाता है, चाहे आप कोई भी अवधि चुनें। जैसे-जैसे यह सूर्य के पास पहुंचता है, यह तेजी से आगे बढ़ता है और दूर जाने पर यह धीमा होता जाता है, लेकिन यह अपनी कक्षा के चारों ओर घूमते हुए लगातार बदलती गति से चलता है। सबसे अधिक "फुर्तीला" आंदोलन पेरिहेलियन (सूर्य के सबसे निकट बिंदु) और सबसे "शक्तिशाली" एपेलियन (सूर्य से सबसे दूर बिंदु) पर देखा जाता है। तो उसने तर्क दिया जिसने ग्रहों की गति के नियमों की खोज की।
तीसरा नियम
III. कक्षीय समय (T) की कुल अवधि का वर्ग ग्रह से सूर्य (R) की औसत दूरी के घन के समानुपाती होता है।
इस सिद्धांत को कभी-कभी सद्भाव का नियम कहा जाता है। यह ग्रहों की कक्षीय समयावधि और कक्षीय त्रिज्या की तुलना करता है। केप्लर की खोज का सार इस प्रकार है: गति की अवधि के वर्गों और सूर्य से औसत दूरी के घनों का अनुपात प्रत्येक ग्रह के लिए समान है।
पुनरावृत्ति करने के लिए, केप्लर के ग्रहों की गति के नियम दीर्घकालिक गंभीर टिप्पणियों पर आधारित थे औरगणितीय रूप से संसाधित। नियमितता प्रदर्शित करते हुए, उन्होंने घटना की सशर्तता को प्रकट नहीं किया। बाद में, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के प्रसिद्ध खोजकर्ता, न्यूटन ने साबित किया कि उत्तर एक दूसरे को आकर्षित करने के लिए निकायों की भौतिक संपत्ति में निहित है।
मेरे शरीर की छाया यहाँ है
अपनी सफलता के बावजूद, केप्लर को लगातार वित्तीय परेशानियों, शोध के लिए समय की कमी, उन जगहों की तलाश में जाना पड़ा जहां उनकी धार्मिक मान्यताओं को सहन किया गया था। कई बार उन्होंने टूबिंगन में एक शिक्षण पद प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन एक देशद्रोही, एक प्रोटेस्टेंट के रूप में माना गया, और उन्हें अस्वीकार कर दिया गया।
जोहान्स केप्लर की मृत्यु 15 नवंबर 1630 को तीव्र बुखार के हमले से हुई। उन्हें एक प्रोटेस्टेंट कब्रिस्तान में दफनाया गया था। एपिटाफ में, उसके वैध बेटे ने लिखा: “मैंने आकाश को मापने के लिए इस्तेमाल किया। अब मुझे पृथ्वी की छाया मापनी है। हालाँकि मेरी आत्मा स्वर्ग में है, मेरे शरीर की छाया यहाँ है।”
हां, शुरू में, मध्यकालीन अवधारणाओं की भावना में, वैज्ञानिकों का मानना था कि ग्रह चलते हैं क्योंकि उनके पास आत्माएं हैं, यह जीवित जादू है, न कि केवल पदार्थ की गांठ। बाद में, उन्होंने महसूस किया कि वैज्ञानिक दृष्टिकोण अधिक उचित था। खैर, ग्रह गति के नियमों की खोज करने वाले पुजारी और खगोलशास्त्री ईमानदारी से अंतर्दृष्टि के मार्ग पर चले। लेकिन आइए इसे स्वयं स्वीकार करें: कभी-कभी ऐसा लगता है कि वैज्ञानिक ब्रह्मांड में और इसके माध्यम से इतना रहस्यवाद है!
