kultura nauke

Keplerov put do svemira

Od 16. veka do 2009. godine kada je lansiran teleskop sa njegovim imenom, Keplerovi radovi su izazivali različite reakcije i tumačenja

Foto: Wikimedia

 

Tekst: Andrej Samardžija Šušić

Do svojih revolucionarnih otkrića mislioci su stizali i ne sasvim naučnim metodama, jer nauka nije bila dovoljno razvijena da bi njihove teorije mogle da se provere. Tako je Ksenofan prvi pisao o fosilima, ali nije imao načina da ih proučava. Demokrit je pretpostavio postojanje atoma, ali ne i mehanizme po kojima funkcionišu. Aristotel je predvideo postojanje kontinenta na južnoj hemisferi, a tek 2000 godina kasnije će biti potvrđeno postojanje Antarktika. Sve do pre nekoliko vekova nije ni pravljena jasna razlika između empirijske nauke, astrologije, teologije, alhemije i filozofije. Ove metode su ipak dovele do mnogih naučnih otkrića, ali su za posledicu imale i nastanak velikog broja zabluda.

Johan Kepler je čitavog života pokušavao da pomiri nauku, religiju i astrologiju, pa je na polju astronomije i fizike došao do važnih otkrića uprkos korišćenju nekih nenaučnih metoda i kvazinaučnih teorija. Rodio se 1571. godine u Vajl der Štatu, malom autonomnom nemačkom gradu nedaleko od današnjeg Štutgarta. Keplerova porodica držala je lokalnu krčmu, a njegov deda je bio gradonačelnik, pa je delovalo da će mali Kepler i njegova braća i sestra imati relativno bezbrižno detinjstvo. Međutim, imovinsko blagostanje nije potrajalo, a Keplerov otac Hajnrih je poginuo u Holandiji u osamdesetogodišnjem ratu (1568‑1648) kada je Kepler imao samo pet godina.

Od malena Kepler pokazuje talenat za matematiku, a nakon što je video dve astronomske pojave, prelet Velike komete iz 1577. iznad njegovog grada i pomračenje Meseca 1580. godine, rađa se i ljubav prema astronomiji. Školuje se na Univerzitetu u Tibingenu, koji mu je bio najbliži, gde prvi put pokazuje interesovanje za astrologiju. Mada je planirao da postane sveštenik, na kraju studija zbog odličnog uspeha dobija ponudu da predaje matematiku i astronomiju u Gracu.

Vrlo brzo pažnju mu privlači tada aktuelna i vatrena debata između pobornika geocentrizma i heliocentrizma, što ga inspiriše da 1596, posle analize ovih teorija, napiše svoj prvi rad „Kosmografska misterija“ u odbranu Kopernikanskog obrta. Time započinje svoje višedecenijsko izučavanje ove teme što će dovesti do tačnih novih teorija koje su često postavljene na pogrešnim ili zastarelim naučnim osnovama. U to doba počinje da se dopisuje i konsultuje sa dva vodeća astronoma svog vremena, ali i ljuta rivala, Nikolasom Rejmersom Ursusom (1551‑1600), dvorskim astronomom cara Rudolfa Drugog, koji je vladao Svetim rimskim carstvom, i Tihom Braheom (1546‑1601), štićenikom danskog kralja Frederika Drugog. Brahe je u to vreme počeo da radi na teoriji o kretanju Zemlje i Sunca, koja je trebalo da pomiri heliocentričnu i geocentričnu teoriju kombinujući neke njihove elemente, čemu se Ursus protivio. 

Mada je Kepler poticao iz protestantske porodice, bio je inspirisan drevnim verovanjima i misticizmom. Nakon verskih nemira u Gracu 1600. godine dobija otvorenu ucenu da pređe u katoličanstvo ili da napusti grad. Posle neuspešnog pokušaja da ubedi budućeg cara Nemačke Ferdinanda Drugog (1578‑1637) da ga primi kao dvorskog savetnika, Kepler se sa porodicom seli u Prag i počinje da radi sa Braheom, koji mu nalazi i posao na dvoru. Naime, skoro svaki vladar tog vremena imao je svoje savetnike među kojima su bili matematičari, astronomi i astrolozi, a često bi jedna osoba obavljala sve tri funkcije. Jedan od njihovih zadataka bio je da predviđaju događaje analizom položaja nebeskih tela. Za to su korišćeni takozvani svemirski kalendari i efemeride, odnosno tabele koje su pokazivale gde će se tokom godine koje nebesko telo nalaziti. 

De Stella Nova, Foto: Wikimedia

 

Pionir naučne fantastike

Do Keplerovog vremena su korišćene takozvane Pruske tablice, a Brahe je ubedio Rudolfa Drugog da on i Kepler mogu da sastave nove i preciznije, koje bi bile nazvane po caru ‑ Rudolfove. U pitanju je bilo kapitalno delo koje je zahtevalo godine, pa i decenije rada, što je onome ko dobije taj posao garantovalo sigurnu službu na dvoru. Kepler bi time bio zaštićen i od naredbe da se svi nekatolički stanovnici Graca pokatoliče ili pounijate. Stvari dobijaju neočekivan obrt kada Brahe iznenada umire 1601. i Kepler zvanično postaje Rudolfov dvorski matematičar. Mada ovo deluje kao idealan položaj za Keplera, njegovi problemi su tek počinjali.

Kako je Rudolf gajio veliko interesovanje za astrologiju i alhemiju, Kepler je morao redovno da njemu i njemu bliskim ljudima i saveznicima sastavlja horoskope i savetuje ih kada je pravo vreme za različite odluke. Zbog ovog posla i rada na tablicama imao je manje vremena za izučavanje odnosa Sunca i Zemlje. Osim toga, ubrzo je zapao u finansijske probleme jer Rudolf Drugi nije vodio računa o rashodima i ispraznio je carsku blagajnu, čime je ugrozio i plate dvorskih savetnika. 

Kepler se, kao i uvek kada je u problemima, okreće nauci i 1604. objavljuje „Optički deo astronomije“. Mada u to vreme Kepler nije video vrednost ove analize prirodnih pojava poput pomračenja Sunca i Meseca ili ljudskog vida, vremenom će ovaj rad postati osnova moderne optike. Iste godine se na nebu pojavljuje misteriozna zvezda koju Kepler analizira u svom sledećem radu „Nova zvezda“. Pošto se vekovima verovalo da je Aristotelova teorija da je svemir nepromenljiv tačna, pojava ove zvezde je u naučnim krugovima izazvala šok. Kepler koristi priliku da u svom radu nagovesti da je vreme da se Aristotelov statičan univerzum preispita, što izaziva gnev italijanskog astronoma Lodovika dele Kolombea (1565‑1623), a u debatu se uključuje i Galilej. Kasnije je utvrđeno da je ova zvezda bila supernova koja je dobila ime po Kepleru, jer ju je prvi opisao.

Kepler zatim radi na svom važnom delu „Nova astronomija“, u kome nakon godina analiza nebeskih tela, a naročito Marsa, uz pomoć Braheovih radova sastavlja nove teorije o svemiru, uključujući i svoje ključno otkriće ‑ prva dva zakona planetarnog kretanja (sve planete kreću se oko Sunca ujednačenom brzinom po uvek istim putanjama u obliku elipse). Kepler ovde u načelu prepoznaje gravitaciju, ali pod uticajem svojih astroloških ubeđenja, opisuje je kao božansku energiju Sunca koja hrani dušu Zemlje, dok su ostale planete predaleko da bi ta energija došla do njih. Nakon ovog dela, vreme su mu uglavnom zaokupljale rasprave sa kritičarima, pre svega nemačkim astrologom Elizausom Roslinom (1545‑1616), koji ga je napadao zato što ne koristi dovoljno astrologiju u svom radu, i fizičarem Filipom Feslijusom (1565‑1610), koji ga je kritikovao jer se u svom radu oslanjao i na astrologiju.

Galileo Galilej 1610. godine, koristeći svoj novi teleskop, otkriva četiri Jupiterova satelita, što inspiriše Keplera da napiše analizu čiji je rezultat delo „Dioptrije“, objavljeno 1611. Ovde Kepler objašnjava prirodu sočiva i definiše svoj, takozvani Keplerov teleskop, koji je unapređena verzija Galilejevog. Iste godine objavljuje i prvu analizu strukture snežnih pahulja, a njegova analiza simetrije će kasnije dovesti do definisanja Kepelerove konjekture. Kepler 1611. odlučuje da piše i o tome kako bi izgledao rad astronoma kada bi otputovao na neku drugu planetu i odatle posmatrao svemir. Na kraju objavljuje priču pod nazivom „San“, u kojoj kombinuje elemente naučne fantastike, stručne analize i autobiografije. Međutim, kako naučna fantastika nije postojala kao žanr, priča nije shvaćena i ubrzo je zaboravljena, osim među njegovim protivnicima koji će je iskoristiti protiv njega.

Teleskop Kepler, foto: NASA

 

Um vezan za nebo

Iste godine počinju nove drame u Keplerovom životu. Car Rudolf Drugi postaje teško bolestan i njegov brat Matija (1557‑1619) ga pritiska da abdicira. Kepler je prisiljen da bude savetnik obojici i pokušava da ostane diplomatski neutralan. U strahovanju da će ga Matija oterati kada dođe na vlast počinje da traži novo radno mesto, i pronalazi posao nastavnika matematike u Lincu. U međuvremenu, njegova žena i jedno dete umiru tokom epidemije rikecije, smrtonosne bakterijske infekcije nalik na tifus. Nakon Rudolfove smrti, Matija 1612. zaista dolazi na vlast i prihvata Keplerovu odluku da ode u Linc, ali mu dozvoljava da zadrži dvorsku titulu i platu pod uslovom da nastavi da radi na tablicama. 

Zbog verskog sukoba protestanata i katolika u Nemačkoj i nepoverenja prema neutralnom Kepleru, crkva ga ekskomunicira, a zatim mu stiže vest da je njegova majka Katarina optužena za veštičarenje, što se u to vreme kažnjavalo smrću. Kepler odlazi da je brani uz pomoć svojih prijatelja sa univerziteta i uspeva da je odvede na sigurno u Linc. Vlasti Leonberga, u kome je živela, pogubljuju 8 od 15 osumnjičenih žena, a Keplerovi neprijatelji koriste njegovu priču o putu na Mesec kao argument da je i on sumnjiv. Na kraju je prisiljen da napiše nov rad u kome objašnjava šta je hteo da kaže svojom pričom. 

Tokom života u Lincu Kepler se uglavnom fokusira na rad na sopstvenom astronomskom udžbeniku koji izdaje u sedam tomova pod nazivom „Osnove kopernikanske astronomije“. U ovim knjigama definiše svoje viđenje zakonitosti svemira u svetlu Kopernikovog zaključka i sopstvenih otkrića. Ovaj udžbenik, u kome definiše i svoja tri zakona planetarnog kretanja, pokazaće se ključnim za dalji razvoj astronomije. Kepler 1623. završava Rudolfove tablice, ali umesto velikog trijumfa na njihovo objavljivanje čeka sve do 1627, jer Braheova porodica blokira izdavanje zbog autorskih prava. U Linc 1625. dolaze predstavnici katoličkih snaga da zabrane Keplerove radove, a već naredne godine rat kuca na Keplerov prag i počinje opsada grada. Kepler beži u Ulm i plaća da se tablice konačno objave.

Kepler 1628. postaje astrološki savetnik genereala Albrehta Valenštajna (1583‑1634), desne ruke novog cara Ferdinanda Drugog. Narednih godina nema mira, a nakon kraće bolesti umire 1630. u Regensburgu. Pošto je znao da će umreti, sastavlja sam sebi epitaf: „Merio sam nebo, sada merim senke. Umom sam bio vezan za nebo, a telo mi sada odmara u zemlji.“ Nakon napada protestantske švedske vojske groblje na kome je Kepler sahranjen je uništeno. Za razliku od Demokrita, čijoj su se ideji o atomima naučnici vratili tek hiljadama godina kasnije, Keplerove teorije inspirišu već naredne generacije naučnika poput Njutna. To, međutim, neće potrajati, pa su zbog Keplerove želje da pomiri nauku i religiju njegovi radovi pali u drugi plan, ali su se vratili u žižu interesovanja tokom romantizma.

U čast njegovih brojnih validnih otkrića i opšteg doprinosa optici i astronomiji, čime je i sam pomogao nastanak današnjih svemirskih teleskopa, NASA je 2009. godine pustila u rad svoj svemirski teleskop nazvan upravo po Kepelru, koji bi trebalo da pomogne u pronalasku zemljolikih planeta van Sunčevog sistema. Ovim je simbolično Kepleru omogućeno da, u skladu sa svojim epitafom, svojim umom i dalje krstari nebesima.

 

KULTURA NAUKE

Svakodnevica od pre 1000, 400 ili 100 godina nije bila ista kao danas. Kako i zašto se promenila? Koliko je tome doprinela nauka? Koliko su kreativne ideje, upornost i hrabrost istraživača promenili svet?

Istražite tekstove iz rubrike KULTURA NAUKE.

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs