култура науке

Кеплеров пут до свемира

Од 16. века до 2009. године када је лансиран телескоп са његовим именом, Кеплерови радови су изазивали различите реакције и тумачења

Фото: Wikimedia

 

Текст: Андреј Самарџија Шушић

До својих револуционарних открића мислиоци су стизали и не сасвим научним методама, јер наука није била довољно развијена да би њихове теорије могле да се провере. Тако је Ксенофан први писао о фосилима, али није имао начина да их проучава. Демокрит је претпоставио постојање атома, али не и механизме по којима функционишу. Аристотел је предвидео постојање континента на јужној хемисфери, а тек 2000 година касније ће бити потврђено постојање Антарктика. Све до пре неколико векова није ни прављена јасна разлика између емпиријске науке, астрологије, теологије, алхемије и филозофије. Ове методе су ипак довеле до многих научних открића, али су за последицу имале и настанак великог броја заблуда.

Јохан Кеплер је читавог живота покушавао да помири науку, религију и астрологију, па је на пољу астрономије и физике дошао до важних открића упркос коришћењу неких ненаучних метода и квазинаучних теорија. Родио се 1571. године у Вајл дер Штату, малом аутономном немачком граду недалеко од данашњег Штутгарта. Кеплерова породица држала је локалну крчму, а његов деда је био градоначелник, па је деловало да ће мали Кеплер и његова браћа и сестра имати релативно безбрижно детињство. Међутим, имовинско благостање није потрајало, а Кеплеров отац Хајнрих је погинуо у Холандији у осамдесетогодишњем рату (1568‑1648) када је Кеплер имао само пет година.

Од малена Кеплер показује таленат за математику, а након што је видео две астрономске појаве, прелет Велике комете из 1577. изнад његовог града и помрачење Месеца 1580. године, рађа се и љубав према астрономији. Школује се на Универзитету у Тибингену, који му је био најближи, где први пут показује интересовање за астрологију. Мада је планирао да постане свештеник, на крају студија због одличног успеха добија понуду да предаје математику и астрономију у Грацу.

Врло брзо пажњу му привлачи тада актуелна и ватрена дебата између поборника геоцентризма и хелиоцентризма, што га инспирише да 1596, после анализе ових теорија, напише свој први рад „Космографска мистерија“ у одбрану Коперниканског обрта. Тиме започиње своје вишедеценијско изучавање ове теме што ће довести до тачних нових теорија које су често постављене на погрешним или застарелим научним основама. У то доба почиње да се дописује и консултује са два водећа астронома свог времена, али и љута ривала, Николасом Рејмерсом Урсусом (1551‑1600), дворским астрономом цара Рудолфа Другог, који је владао Светим римским царством, и Тихом Брахеом (1546‑1601), штићеником данског краља Фредерика Другог. Брахе је у то време почео да ради на теорији о кретању Земље и Сунца, која је требало да помири хелиоцентричну и геоцентричну теорију комбинујући неке њихове елементе, чему се Урсус противио. 

Мада је Кеплер потицао из протестантске породице, био је инспирисан древним веровањима и мистицизмом. Након верских немира у Грацу 1600. године добија отворену уцену да пређе у католичанство или да напусти град. После неуспешног покушаја да убеди будућег цара Немачке Фердинанда Другог (1578‑1637) да га прими као дворског саветника, Кеплер се са породицом сели у Праг и почиње да ради са Брахеом, који му налази и посао на двору. Наиме, скоро сваки владар тог времена имао је своје саветнике међу којима су били математичари, астрономи и астролози, а често би једна особа обављала све три функције. Један од њихових задатака био је да предвиђају догађаје анализом положаја небеских тела. За то су коришћени такозвани свемирски календари и ефемериде, односно табеле које су показивале где ће се током године које небеско тело налазити. 

De Stella Nova, Фото: Wikimedia

 

Пионир научне фантастике

До Кеплеровог времена су коришћене такозване Пруске таблице, а Брахе је убедио Рудолфа Другог да он и Кеплер могу да саставе нове и прецизније, које би биле назване по цару ‑ Рудолфове. У питању је било капитално дело које је захтевало године, па и деценије рада, што је ономе ко добије тај посао гарантовало сигурну службу на двору. Кеплер би тиме био заштићен и од наредбе да се сви некатолички становници Граца покатоличе или поунијате. Ствари добијају неочекиван обрт када Брахе изненада умире 1601. и Кеплер званично постаје Рудолфов дворски математичар. Мада ово делује као идеалан положај за Кеплера, његови проблеми су тек почињали.

Како је Рудолф гајио велико интересовање за астрологију и алхемију, Кеплер је морао редовно да њему и њему блиским људима и савезницима саставља хороскопе и саветује их када је право време за различите одлуке. Због овог посла и рада на таблицама имао је мање времена за изучавање односа Сунца и Земље. Осим тога, убрзо је запао у финансијске проблеме јер Рудолф Други није водио рачуна о расходима и испразнио је царску благајну, чиме је угрозио и плате дворских саветника. 

Кеплер се, као и увек када је у проблемима, окреће науци и 1604. објављује „Оптички део астрономије“. Мада у то време Кеплер није видео вредност ове анализе природних појава попут помрачења Сунца и Месеца или људског вида, временом ће овај рад постати основа модерне оптике. Исте године се на небу појављује мистериозна звезда коју Кеплер анализира у свом следећем раду „Нова звезда“. Пошто се вековима веровало да је Аристотелова теорија да је свемир непроменљив тачна, појава ове звезде је у научним круговима изазвала шок. Кеплер користи прилику да у свом раду наговести да је време да се Аристотелов статичан универзум преиспита, што изазива гнев италијанског астронома Лодовика деле Коломбеа (1565‑1623), а у дебату се укључује и Галилеј. Касније је утврђено да је ова звезда била супернова која је добила име по Кеплеру, јер ју је први описао.

Кеплер затим ради на свом важном делу „Нова астрономија“, у коме након година анализа небеских тела, а нарочито Марса, уз помоћ Брахеових радова саставља нове теорије о свемиру, укључујући и своје кључно откриће ‑ прва два закона планетарног кретања (све планете крећу се око Сунца уједначеном брзином по увек истим путањама у облику елипсе). Кеплер овде у начелу препознаје гравитацију, али под утицајем својих астролошких убеђења, описује је као божанску енергију Сунца која храни душу Земље, док су остале планете предалеко да би та енергија дошла до њих. Након овог дела, време су му углавном заокупљале расправе са критичарима, пре свега немачким астрологом Елизаусом Рослином (1545‑1616), који га је нападао зато што не користи довољно астрологију у свом раду, и физичарем Филипом Феслијусом (1565‑1610), који га је критиковао јер се у свом раду ослањао и на астрологију.

Галилео Галилеј 1610. године, користећи свој нови телескоп, открива четири Јупитерова сателита, што инспирише Кеплера да напише анализу чији је резултат дело „Диоптрије“, објављено 1611. Овде Кеплер објашњава природу сочива и дефинише свој, такозвани Кеплеров телескоп, који је унапређена верзија Галилејевог. Исте године објављује и прву анализу структуре снежних пахуља, а његова анализа симетрије ће касније довести до дефинисања Кепелерове конјектуре. Кеплер 1611. одлучује да пише и о томе како би изгледао рад астронома када би отпутовао на неку другу планету и одатле посматрао свемир. На крају објављује причу под називом „Сан“, у којој комбинује елементе научне фантастике, стручне анализе и аутобиографије. Међутим, како научна фантастика није постојала као жанр, прича није схваћена и убрзо је заборављена, осим међу његовим противницима који ће је искористити против њега.

Телескоп Кеплер, фото: НАСА

 

Ум везан за небо

Исте године почињу нове драме у Кеплеровом животу. Цар Рудолф Други постаје тешко болестан и његов брат Матија (1557‑1619) га притиска да абдицира. Кеплер је присиљен да буде саветник обојици и покушава да остане дипломатски неутралан. У страховању да ће га Матија отерати када дође на власт почиње да тражи ново радно место, и проналази посао наставника математике у Линцу. У међувремену, његова жена и једно дете умиру током епидемије рикеције, смртоносне бактеријске инфекције налик на тифус. Након Рудолфове смрти, Матија 1612. заиста долази на власт и прихвата Кеплерову одлуку да оде у Линц, али му дозвољава да задржи дворску титулу и плату под условом да настави да ради на таблицама. 

Због верског сукоба протестаната и католика у Немачкој и неповерења према неутралном Кеплеру, црква га екскомуницира, а затим му стиже вест да је његова мајка Катарина оптужена за вештичарење, што се у то време кажњавало смрћу. Кеплер одлази да је брани уз помоћ својих пријатеља са универзитета и успева да је одведе на сигурно у Линц. Власти Леонберга, у коме је живела, погубљују 8 од 15 осумњичених жена, а Кеплерови непријатељи користе његову причу о путу на Месец као аргумент да је и он сумњив. На крају је присиљен да напише нов рад у коме објашњава шта је хтео да каже својом причом. 

Током живота у Линцу Кеплер се углавном фокусира на рад на сопственом астрономском уџбенику који издаје у седам томова под називом „Основе коперниканске астрономије“. У овим књигама дефинише своје виђење законитости свемира у светлу Коперниковог закључка и сопствених открића. Овај уџбеник, у коме дефинише и своја три закона планетарног кретања, показаће се кључним за даљи развој астрономије. Кеплер 1623. завршава Рудолфове таблице, али уместо великог тријумфа на њихово објављивање чека све до 1627, јер Брахеова породица блокира издавање због ауторских права. У Линц 1625. долазе представници католичких снага да забране Кеплерове радове, а већ наредне године рат куца на Кеплеров праг и почиње опсада града. Кеплер бежи у Улм и плаћа да се таблице коначно објаве.

Кеплер 1628. постаје астролошки саветник генереала Албрехта Валенштајна (1583‑1634), десне руке новог цара Фердинанда Другог. Наредних година нема мира, а након краће болести умире 1630. у Регенсбургу. Пошто је знао да ће умрети, саставља сам себи епитаф: „Мерио сам небо, сада мерим сенке. Умом сам био везан за небо, а тело ми сада одмара у земљи.“ Након напада протестантске шведске војске гробље на коме је Кеплер сахрањен је уништено. За разлику од Демокрита, чијој су се идеји о атомима научници вратили тек хиљадама година касније, Кеплерове теорије инспиришу већ наредне генерације научника попут Њутна. То, међутим, неће потрајати, па су због Кеплерове жеље да помири науку и религију његови радови пали у други план, али су се вратили у жижу интересовања током романтизма.

У част његових бројних валидних открића и општег доприноса оптици и астрономији, чиме је и сам помогао настанак данашњих свемирских телескопа, НАСА је 2009. године пустила у рад свој свемирски телескоп назван управо по Кепелру, који би требало да помогне у проналаску земљоликих планета ван Сунчевог система. Овим је симболично Кеплеру омогућено да, у складу са својим епитафом, својим умом и даље крстари небесима.

 

КУЛТУРА НАУКЕ

Свакодневица од пре 1000, 400 или 100 година није била иста као данас. Како и зашто се променила? Колико је томе допринела наука? Колико су креативне идеје, упорност и храброст истраживача променили свет?

Истражите текстове из рубрике КУЛТУРА НАУКЕ.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs