名人故事：約翰尼斯·開普勒

　　約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler，1571年12月27日—1630年11月15日），生于符騰堡的威爾德斯達特鎮(zhèn)，卒于雷根斯堡。德國杰出的天文學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。

　　開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律。這三大定律可分別描述為：所有行星分別是在大小不同的橢圓軌道上運行；在同樣的時間里行星向徑在軌道平面上所掃過的面積相等；行星公轉(zhuǎn)周期的平方與它同太陽距離的立方成正比。這三大定律最終使他贏得了“天空立法者”的美名。同時他對光學(xué)、數(shù)學(xué)也做出了重要的貢獻，他是現(xiàn)代實驗光學(xué)的奠基人。

　　行星運動定律的創(chuàng)立者約翰尼斯·開普勒于公元1571年出生在德國的威爾德斯達特鎮(zhèn)，恰好是哥白尼發(fā)表《天球運行論》后的第二十八年。哥白尼在這部偉大著作中提出了行星繞太陽而不是繞地球運轉(zhuǎn)的學(xué)說。開普勒就讀于圖賓根大學(xué)，1588年獲得學(xué)士學(xué)位，三年后獲得碩士學(xué)位。當(dāng)時大多數(shù)科學(xué)家拒不接受哥白尼的日心說。在圖賓根大學(xué)學(xué)習(xí)期間，他聽到對日心學(xué)說所做的合乎邏輯的闡述，很快就相信了這一學(xué)說。

　　1630年11月15日，約翰尼斯·開普勒在德國巴伐利亞州雷根斯堡病故，享年58歲。

　　在圖賓根大學(xué)畢業(yè)后，開普勒在格拉茨研究院當(dāng)了幾年教授。在此期間完成了他的第一部天文學(xué)著作（1596年）。雖然開普勒在該書中提出的學(xué)說完全錯誤，但卻從中非常清楚地顯露出他的數(shù)學(xué)才能和富有創(chuàng)見性的思想，于是偉大的天文學(xué)家第谷·布拉赫邀請他去布拉格附近的天文臺給自己當(dāng)助手。開普勒接受了這一邀請，1600年1月加入了泰修的行列。第谷翌年去世。開普勒在這幾個月來給人留下了非常美好的印象，不久圣羅馬皇帝魯?shù)婪蚓臀�任他為接替第谷的皇家�?shù)學(xué)家。開普勒在余生一直就任此職。

　　作為第谷·布拉赫的接班人，開普勒認真地研究了第谷多年對行星進行仔細觀察所做的大量記錄。第谷是望遠鏡發(fā)明以前的最后一位偉大的天文學(xué)家.

　　開普勒認為通過對第谷的記錄做仔細的數(shù)學(xué)分析可以確定哪個行星運動學(xué)說正確的：哥白尼日心說，古老的托勒密地心說，或許是第谷本人提出的第三種學(xué)說。但是經(jīng)過多年煞費苦心的數(shù)學(xué)計算，開普勒發(fā)現(xiàn)第谷的觀察與這三種學(xué)說都不符合，他的希望破滅了。

　　最終開普勒認識到了所存在的問題：他與第谷、拉格茨·哥白尼以及所有的經(jīng)典天文學(xué)家一樣，都假定行星軌道是由圓或復(fù)合圓組成的。但是實際上行星軌道不是圓形而是橢圓形。

　　1600年，開普勒出版了《夢游》一書，這是一部純幻想作品，說的是人類與月亮人的交往。書中談到了許多不可思議的東西，像噴氣推進、零重力狀態(tài)、軌道慣性、宇宙服等等，人們至今不明白，近400年前的開普勒，他是根據(jù)什么想象出這些高科技成果的。盡管開普勒的書是純幻想作品，但它一定有一些背景來源，比如像畢達哥拉斯的話或古希臘神話。

　　就在找到基本的解決辦法后，開普勒仍不得不花費數(shù)月的時間來進行復(fù)雜而冗長的計算，以證實他的學(xué)說與第谷的觀察相符合。