Johanes Kepler

Celý život tohto vynikajúceho hvezdára, astronóma, a z donútenia okol­nosťami aj astrológa, mal dokonalú románovú dramaturgiu. Cas, v ktorom sa narodil, bol neporovnateľne nepokojneší a nekľudnejší ako náš súčasný; voj­ny a konflikty zúrili takmer vo všetkých častiach Európy. Religiózne spory a potláčanie náboženskej slobody so všetkými negatívnymi sprievodnými jav­mi ako nenávisť k inovercom, prenasledovanie kacírov a siekt, ale aj strašné epidémie, teror nespočetných lúpežných bánd, chronický nedostatok peňazí a mnohé ďalšie deprimujúce udalosti zatieňovali a ovplyvňovali jeho cestu životom.

Prišiel na svet predčasne, pretože sa narodil o dva mesiace skôr. Keď mal rok, stal sa jeho otec žoldnierom v španielskej armáde a jeho matka odišla za ním, takže malého Johannesa museli vychovávať starí rodičia. Ocho­rel na ťažké kiahne a prežil ich len s veľkým šťastím, ostali mu však na celý život nepríjemné následky, pretože odvtedy trpel na očný zákal. Ked dorás­tol, začal študovať v Túbingene teológiu, a keďže bol všeobecne pokladaný za neveľmi nadaného, mohol byť šťastný, že sa mu také niečo vôbec podari­lo. Už skoro mu ale učarovala matematika a astronómia, a celkom špeciálne ho priťahoval nový systém Koperníka, ktorý bol stále viac napádaný a atako­vaný.

Jeho učitelia teológie mali značné problémy s jeho múdrymi, a preto nepohodlnými otázkami a časom ho tak neznášali, že mu dokonca hrozili vylúčením zo školy. Kepler sa dostal veľmi skoro do písomného kontaktu s Galileom i s Tychom Brahe, ktorý presadil, že Kepler mohol s ním prísť do Prahy na dvor Rudolfa II. Tycho však už roku 1601 zomrel a zanechal Keplerovi všetky svoje drahocenné astronomické pozorovania a výpočty.

Pražské roky Keplera, ktorý sa stal teraz cisárovým dvorným astronó­mom, boli jeho najšťastnejším obdobím. Po smrti Rudolfa v roku 1611 ho po­volali na univerzitu do Linzu. Počas celého života bol konfrontovaný so znač­nými finančnými problémami, bol totiž dvakrát ženatý, mal 12 detí, a cisár Rudolf nebol nikdy dobrým platiteľom, sám trpel nedostatkom peňazí. Ďalším veľkým problémom sa stala pre Keplera jeho matka, ktorá bola prehlásená za bosorku a musel vynaložiť celý svoj vplyv a vydať veľkú časť majetku na to, aby ju zachránil pred odsúdením a upálením. Od tohto času sa mu viedlo zdravotne, ale aj finančne stále horšie. Hoci bol chorľavý celý život, teraz sa mu stav rapídne zhoršil, až napokon umrel v Regensburgu, krátko po prícho­de do mesta, v dome cudzieho človeka.

Keplerove astronomické zásluhy sú naozaj grandiózne, veľmi rýchlo objavil, že hypotéza Koperníka sa len nepatrne odlišovala od jej antickej predlohy. V podstate nebola ničím iným len trochu inou cestou k vysvetleniu istých pozorovaných faktov periodických fenoménov nášho slnečného systé­mu. Práve táto cesta sa mu páčila, lebo bola jednoduchšia, jasnejšia a lepšie zodpovedala vznešenej harmónii božského tvorenia, ako umelo a násilne pôsobiaci Ptolemaiov mechanický epicyklický systém.

Na začiatku svojich astronomických analýz a úvah dlho tápal vo svo­jich polomystických predstavách, a tak pokladal kruhové dráhy nebeských telies za niečo, čo je už principiálne dané a nemenné. Napriek tomu už veľmi skoro dostal jednu z najgeniálnejších myšlienok svojho života, ktorú však, žiaľ, nesledoval konzekventne až do konca a prestal sa ňou ďalej zaoberať. Predpokladal, že Slnko v centre systému by mohlo disponovať silou, ktorou pôsobí na planéty a priťahuje ich. Ďalej uvažoval, tiež úplne správne, že táto sila vzdialenosťou slabne.

To bola vlastne podstatná časť toho, čo raz malo presláviť Newtona, ktorý ostatne prišiel na svoj gravitačný zákon sám, nezávisle od Keplerových ideí. Kepler použil svoju hypotézu len na to, aby mohol lepšie vysvetliť nerov­nomernú rýchlosť pohybu Zeme okolo Slnka. Nakoľko Slnko podľa neho nestálo presne v strede systému, ale trochu excentrický, dostávala sa Zem pri svojom obehu do rôznych vzdialeností od neho. Vo väčších vzdialenostiach priťahovalo Zem slabšie, preto jej pomalšia rýchlosť, keď ale bola Zem v jeho blízkosti, priťahovalo ju silnejšie a preto sa pohybovala rýchlejšie.

Ako blízko bol Kepler s takýmito úvahami k objavu nesmierneho vý­znamu, posledný malý krôčik však neurobil. Napriek tomu objavil dva mimo­riadne dôležité zákony, ktoré ho navždy preslávili. Prvý zákon hovorí, že planéty sa pohybujú okolo Slnka po eliptických dráhach. Ako sa pritom sprá­vajú, to je obsahom druhého zákona - rádiový vektor (spojnica medzi Slnkom a planétou) opíše za rovnaký čas rovnaké plochy.

Čo však Keplerovi pomohlo objaviť eliptické dráhy planét? Bolo v tom i značné šťastie, pretože Tycho Brahe ho v Prahe poveril pozorovaním dráhy Marsu, a práve jeho dráha (rovnako ako aj dráha Merkúra) sa najviac odli­šuje od kruhu, ostatné planéty majú dráhy takmer kruhové. Na základe po­četných záznamov pozície planéty Mars dostal pri jej zakresľovaní elipsu. Kepler dosiahol svojimi prácami nesmierne veľa, pretože až dovtedy stáli Ptolemaios a Koperník prakticky rovnoprávne vedľa seba. Bol to práve on, kto sa stal neomylným rozhodcom ich hypotéz a s konečnou platnosťou dal za pravdu Koperníkovi; autorita Ptolemaia padla z piedestálu a spolu s ňou aj zaprášené autority Platóna a Aristotela, teda v každom prípade to, čo v nich súviselo s pohybom planét.

Nová metóda popisu dráh planét umožnila vypočítať oveľa exaktnej­šie pozíciu akejkoľvek planéty v každom časovom okamihu, minulom i budú­com, a tak bolo možné zostaviť presné tabuľky dráh planét. Ptolemaiove tabuľky boli celé jedno tisícročie najlepšie, potom ich vystriedali Alfonzove (Alfonz X., kastílsky kráľ, znamenitý astronóm). Kepler takéto tabuľky po dlhej námahe zhotovil a pomenoval ich, na počesť svojho žičlivca Rudolfa II, rudolfskými tabuľkami. K svojmu vlastnému, utajovanému cieľu, objaviť har­monické vzťahy čísiel vo svete planét, sa dovtedy dlho nemohol priblížiť. Konečne však, keď už mal v ruke svoje dva dôležité zákony - ktoré sa volajú Keplerove - objavil aj to, čo tak dávno hľadal.

Po nekonečne zdĺhavých matematických analýzach stanovil napokon aj svoj tretí Keplerov zákon: "Druhé mocniny obehových časov dvoch ľubo­voľných planét sú v takom istom číselnom vzťahu ako tretie mocniny ich stred­ných vzdialeností od Slnka." To, čo možno neznie každému celkom jednodu­cho, vyjadríme teraz názorne priamo v číslach - obežné časy Zeme a Marsu sú približne 365 a 687 dní, ich pomer je 1,88, druhá mocnina tohto pomeru je 3,54. Tým máme vytvorenú druhú mocninu pomerov obehových časov a teraz preskúšame Keplerovu výpoved - stredné vzdialenosti Marsu a Zeme od Slnka sú 228 miliónov a 149,4 miliónov km, vydelením oboch čísel dosta­neme 1,525, tretia mocnina tohto čísla je 3,54. Ako vidíme, Kepler má prav­du. Tento zákon je možné vyjadriť rovnicou so štyrmi členmi, to znamená, že je z nej možné vždy vypočítať jednu neznámu!

Kepler objavil svojím tretím zákonom - ktorý je najdôležitejší - prekrásny a dokonale vznešený astronomicko-matematický vzťah, a zároveň bol pri cie­li svojej vrúcnej túžby; planéty sa totiž nepohybovali po hocijakých dráhach a neobiehali okolo Slnka v ľubovoľných časoch, ale úplne podliehali kozmic­kému a harmonickému poriadku, ktorý bolo možné vyjadriť pomocou deter­minovaných matematických zákonitostí!

To však ešte nebolo všetko, čo Kepler dokázal. Takému pozornému a dôkladnému bádateľovi kozmických zákonov neušla ani ďalšia skrytá a na­najvýš pozoruhodná zákonitosť nášho slnečného systému. Keď porovnával teraz už presne známe vzdialenosti planét od Slnka (dovtedy úplne neznáme a vyjadrované len ako približné odhady), nemohol si nevšimnúť, že medzi Marsom a Jupiterom sa nachádza úplne jednoznačne "diera" - a že tam vlastne chýba ďalšia planéta!

A skutočne - oveľa neskôr, už s kvalitnými teleskopmi - boli objavené presne v tej vzdialenosti, ktorú udal tento eminentne múdry vedec a bádateľ, celé roje rôzne vel kých asteroidov, ktoré sú s najväčšou pravdepodobnosťou zvyškami pôvodnej planéty, kolidujúcej s nejakým veľkým kozmickým objek­tom!