GC71Y1P
28. 12. 1571 – 16. 11. 1630
astronom, astrolog, matematik
Johannes Kepler byl německý matema-tik, astrolog a astronom. Působil v Praze na dvoře císaře Rudolfa II, kde také formu-loval dva ze tří Keplerových zákonů.
Studoval na univerzitě v Tübingenu, kde byl jeho učitelem astronomie Michael Mästlin. V letech 1594–1600 vyučoval na střední škole ve Štýrském Hradci, odkud přišel do Prahy. Stal se zde asistentem Tychona Brahe a po jeho smrti císařským matematikem a astrologem.
Na Braheho podnět propočítal dráhu Marsu, což bylo pravděpodobně impulsem, díky kterému objevil první dva ze slavných Keplerových zákonů. Své výsledky zveřejnil v roce 1609 v práci „Astronomia Nova“. V roce 1612 odešel Kepler z Prahy do Lince a v roce 1626 do Ulmu.
Ve svých pracích se zabýval astronomií, matematikou, mechanikou, krystalografií a astrologií. V roce 1615 vyšla jeho práce „Nova Stereometria Doliorum Vinariorum“, ve které počítal objemy těles, které vznikly rotací kuželoseček kolem osy ležící v jejich rovině. Přitom použil infinitezimálních metod a to znamenalo významný krok ke vzniku moderních integračních metod. V práci „Harmonices Mundi“ (1619) studoval problematiku konvexních a hvězdicovitých mnohoúhelníků a publikoval svůj třetí zákon.
Za svůj život Kepler sestavil na 800 horoskopů, včetně svého. Na základě jeho výroku, že „Astronomie je moudrou matkou a astrologie záletnou dcerkou, která aby svou matku udržela při životě, se prodává každému zájemci, který chce a může zaplatit“, se dodnes traduje, že se astrologií zabýval pouze za účelem finančního zisku. Kepler však astrologii také později obhajoval, když mimo jiné napsal: „…naprosto neklamné zjištění – tak jisté, jak jen lze doufat, že organismy jsou podněcovány sublunárními konjunkcemi a aspekty planet, mě přimělo a přinutilo překonat své záporné stanovisko…“. Na jeho počest byla pojmenována planetka (1134), kráter na Měsíci i na Marsu, kosmická sonda a několik institucí (gymnázium, univerzita).
Podklady
Johannes Kepler se narodil 27. prosince 1571 ve městě Weil der Stadt u Stuttgartu, v domě, kde je dnes jeho muzeum. Pocházel z nižšího šlechtického rodu, předkové byli v 15. století povýšeni na rytíře. I když děd byl ve Weil der Stadt starostou, rodina byla nyní nezámožná. Rodiče měli celkem sedm dětí, ale pouze čtyři se dožily dospělého věku.
Johannes Kepler
Johannes byl nejstarším potomkem a tak nejvíce prožíval chmury rodiny. Otec sloužil jako námezdný voják a byl pijan, ale i přesto se dokázal Johannovi věnovat. Pozorovali spolu často fáze Měsíce, dokonce jednou uviděli i výraznou kometu. Otec často cestoval pryč od rodiny, v roce 1588 odešel naposledy – k vojsku, kde později zahynul. Jeho matka musela tedy vše zvládat sama. I přesto, že nepocházela z urozené rodiny, neuměla číst ani psát, vedla Johanna ke vzdělání, k přírodní medicíně a sledování přírodních jevů. Díky tomu se dostal v roce 1584 do klášterní školy. Jeho studia dále pokračovala na univerzitě v Tübingen až do roku 1594. Vášeň, kterou měl už od útlého věku – astronomie, se zde prohlubovala už jen díky tomu, že v této škole potkává uznávaného astronoma Michaela Mästlina (1550−1631). Stali se z nich velcí přátelé až do konce života. Kepler poslouchal přednášky nejen z astronomie a matematiky, ale také z filozofie a teologie. Budoucí povolání mělo být totiž jiného rázu, měl se stát knězem. „Jeho upřímnost, bezprostřednost, otevřenost a hloubavost vedly univerzitní autority k pochybnostem o spolehlivosti jeho víry. Patrně proto mu jeho dobrý učitel Mästlin doporučil přijmout místo učitele matematiky ve Štýrském Hradci.“ Šlo o místo na stavovském gymnáziu (protestantském) se zajištěným platem, a Kepler je nastoupil v mladém věku, již ve dvaadvaceti letech. Mimo to se věnoval i astrologii, v té době byla nedílnou součástí astronomie. Později vytvořil i několik horoskopů. Svými horoskopy a předvídanými událostmi se více zviditelnil. Sestavil kalendář na rok 1595.
Měsíční kráter Kepler
O rok později už vydal své první astronomické dílo „Mysterium cosmographicum“ (Tajemství vesmíru – necelý název), založené na heliocentrickém modelu sluneční soustavy. Vzdálenosti planet od Slunce se podle Mysteria řídí tím, že mezi jejich sférami jsou umístěna pravidelná platónská tělesa, že k jedné sféře je těleso opsáno a do sféry následující planety vepsáno. Pořadí je sféra Merkura – osmistěn – sféra Venuše – dvacetistěn – sféra Země – dvanáctistěn – sféra Marsu – čtyřstěn – sféra Jupitera – krychle – sféra Saturna. I když podstata spočívala na čisté spekulaci, spis přinesl Keplerovi určitý věhlas. Mimo jiné spis upozornil Tychona Brahe na výjimečné Keplerovy schopnosti formulovat jevy matematicky, a tak vlastně přispěl k tomu, že Tycho pozval Keplera ke spolupráci.
Fontána na nádvoří Keplerova muzea (autor Z. Kolářský)
Ve Štýrském Hradci Kepler započal jednu významnou etapu svého života. Začal si dopisovat s Galileem Galilei. Náplň dopisů byly hlavně nové poznatky a objevy. Poslední roky v Hradci nebyly pro Keplera příliš šťastné, po té co se oženil s Barbarou Müller v roce 1597, mu zemřely první dvě děti. Nedožily se ani dvou let. Navíc se zhoršovala politická situace – protireformační tlak sílil a donutil k odchodu ty, kteří se nevzdali protestantské víry.
V roce 1600 po jistém váhání přijal proto Kepler nabídku od Tychona Brahe a vydal se za ním k císařskému dvoru. V té době ale bydlil Brahe v Benátkách nad Jizerou, a k jejich prvnímu setkání tedy došlo zde 4. února 1600. Po dvou měsících a po neshodě s Tychem Kepler Benátky opustil, ale vyhrocené poměry v Štýrském Hradci jej donutily přijmout opakovanou nabídku ke spolupráci, protože odmítl přestoupit na katolickou víru. Rodina se pak na podzim přistěhovala do Čech.
Kepler psal Mästlinovi, svému příteli a učiteli, jaký vztah má s Brahem a jaký opravdu je:
„Nechci býti odstrašen, ale poučen. Tycho má převeliké bohatství; ale jako většina boháčů neužívá ho správně. Musíme se namáhat, abychom mu tyto poklady vyrvali, třeba vyžebrali, t. j. přiměti jej, aby svá pozorování uveřejnil, a to všechna.“
„Tycho jest při vší proměnlivosti ve svém chování přece jen velmi laskav. Dvůr zde ho zcela zničil; nebyl člověkem, jenž by s kýmkoliv bez hodně těžkých srážek mohl žíti, natož s muži vysoko postavenými se sebevědomými rádci králů a knížat.“
„Stále podobá se ztracenému muži, ale vždy zas nějakým způsobem se vytrhne, při čemž člověk výsledku se diviti musí, když uvažuje použité prostředky, které by spíše k smrti vésti měly.“
Tycho zprvu živil Keplerovu rodinu na vlastní náklady, ale pak došlo k setkání obou astronomů s císařem, jakoby „náhodou“ při pozorování v Belvederu. Tento okamžik byl pro vývoj astronomie velice významný. Císař Keplera oslovil, aby přijal hodnost císařského matematika a aby společně s Brahem vypracovali nové planetární tabulky, které by byly dokonalejší než všechny předchozí. Projekt dostal jméno „Rudolfínské tabulky“, ale zakončení roku 1623 a vydání tabulek tiskem v roce 1627 se již Brahe ani Rudolf II. nedožili.
Kepler po příchodu do Prahy bydlel u svého přítele barona Hoffmanna, po smrti Braha se odstěhoval i se svojí ženou do jeho domu na Pohořelci. Dnes na místě domu stojí Gymnázium Jana Keplera, na dvoře jsou ještě zachovány základy původního domu. Vzájemnou spolupráci Braha a Keplera ukazuje sousoší, které se nachází právě před gymnáziem. Jejich spolupráce však netrvala příliš dlouho. Tycho Brahe zemřel již 24. října 1601. Kepler se po smrti Braha stal císařským matematikem a nahradil tak Raymara Ursa, který zemřel o rok dříve. S Ursem vedl Brahe léta spor o planetárním systému. Brahe tvrdil, že systém, který on vymyslel, mu Ursus odcizil. Ale pravda se nikdy nezjistila, jen to, že další možný a případně nezávislý objevitel tohoto systému byl Paul Wittich. Kepler se do sporu neúmyslně a nešťastně zamíchal, ale poté Tychona v této věci hájil.
Keplerův pražský pobyt znamenal nejplodnější období jeho života. V domě, ve kterém objevil první dva zákony, je dnes zřízeno muzeum. Publikoval své nejznámější dílo roku 1609, jako „Astronomia Nova“ (Nová astronomie), které obsahuje první dva zákony o pohybu planet.
1. Keplerův zákon: „Planety se pohybují kolem Slunce po elipsách, v jejichž společném ohnisku je Slunce.“
První Keplerův zákon
2. Keplerův zákon: „Obsahy ploch opsaných průvodičem planety za jednotku času jsou konstantní.“
Druhý Keplerův zákon
Další významné dílo bylo „De Stella nova in pede Serpentarii“ (O nové hvězdě v noze Hadonoše). Zde zmiňuje událost, kterou viděl v roce 1604, jednalo se o výbuch supernovy v souhvězdí Hadonoše.
V letech 1604−1607 bydleli Keplerovi u Martina Bacháčka z Neuměřic v koleji krále Václava, kde byl Bacháček proboštem. Z dřevěné vížky v zahradě koleje konali pozorování včetně sledování novy v Hadonoši, jak čteme na pamětní desce v průchodu domu čp. 573 na Ovocném trhu, který stojí na místě bývalé koleje. Bacháček Keplera v práci velice podporoval, ale svěřit přednášky na univerzitě mu mohl až v roce 1612, kdy byl zrušen povinný celibát profesorů (po smrti ženy však Kepler Prahu opustil, takže k přednáškám už nedošlo). Během pobytu v Praze se Keplerovým narodilo několik dětí. I s druhým manželstvím měl dětí celkem 13, včetně nevlastní dcery Reginy.
Kepler s Bacháčkem společně pozorovali domnělý přechod Merkuru přes Slunce. Bylo to 28. května 1607. Později Kepler zjistil, že se nejednalo o Merkur, ale o sluneční skvrnu. O tomto jevu sepsal spis „Phaenomenon singulare seu Mercurius in Sole visuo“ (Ojedinělý jev aneb Merkur viděný ve Slunci).
Rozprava s Galileiho Hvězdným poslem
O tři roky později dostal do ruky dílo „Nuncius sidereus“ (Hvězdný posel), v němž Galileo Galilei popisuje své objevy učiněné dalekohledem – hory a krátery na Měsíci, fáze planety Venuše, objev čtyř satelitů u Jupitera (a dvou u Saturna, zde však šlo o prstence, které nedokonalý dalekohled nebyl schopen rozlišit), a nakonec objev skutečnosti, že Mléčná dráha se skládá z množství jednotlivých hvězd. Na názory a objevy v této práci Kepler reagoval vlastním spisem „Dissertatio cum Nuncio sidereo“, česky „Rozprava s Galileiho Hvězdným poslem“.
Následující roky 1611–1612 nebyly pro Keplera příliš šťastné. Přišel o několik blízkých lidí, zemřela mu manželka, dítě, přítel Bacháček a také sám císař Rudolf II. Po tomto hrozném období ho v Praze nic nedrželo. Rozhodl se tedy odejít. Nejbližší místo, kde jej přijali jako matematika, bylo v Linci. Zde svá léta pobytu započal dalším sňatkem.
Jeho šťastné období však velmi brzy skončilo. Kepler se dovídá o své matce, že byla zatčena a obviněna z čarodějnictví. Jako významný člověk, vědec a astronom jel svoji matku hájit a v procesu uspěl.
V roce 1619 vydává jedno ze svých posledních děl „Harmonices mundi“ (Harmonie světa). Keplerovo úsilí o hledání harmonických poměrů ve vesmíru, o jakých učila platónská škola, zde našlo konkrétní vyjádření ve sluneční soustavě. Rychlost každé planety se mění – pohyb je pomalejší a rychlejší – jedná se tedy o harmonický pohyb. Každé planetě byla, přiřazena rostoucí a pak klesající řada tónů, jejíž výška závisela na excentricitě dráhy. To byly tóny, které vydávala při oběhu kolem Slunce jedna planeta. Souznění všech planet pak mělo představovat onu „hudbu sfér“, o níž se spekulovalo již v antice. Dále se ve spisu vysvětluje problematika platónských těles a hvězdicových mnohoúhelníků resp. těles. Nalezneme zde také třetí zákon o pohybu planet.
3. Keplerův zákon: „Poměr druhých mocnin oběžných dob 2 planet je roven poměru třetích mocnin jejich hlavních poloos.“
V roce 1623 byl Kepler hotov s prací díla „Tabulae Rudolphinae“ (Rudolfínské tabulky), v prostředí třicetileté války a katolické protireformace však nešlo přistoupit k tisku. Roku 1626 byl Linec dobyt a Kepler přesídlil do Ulmu, kde nechal dílo na vlastní náklady vytisknout (1627).
Pamětní deska v Muzeu Jana Keplera v Praze
Těžký úděl náboženských exulantů v tehdejší válečné Evropě zasáhl i Keplera. Nový panovník Ferdinand II. jej do služeb nechtěl, proto přijal nabídku od Albrechta z Valdštejna (1628). Kepler se nestal v pravém slova smyslu Valdštejnovým astrologem, ale jeho úkolem bylo počítat či kontrolovat výpočty ostatních Valdštejnových astrologů. Čas od času i Kepler sestavil sám horoskop, pro Valdštejna to bylo celkem dvakrát. Známý je horoskop z roku 1608, který byl objednán anonymně přes prostředníky, takže Kepler nevěděl, pro koho horoskop sestavuje. Objednatele v něm charakterizuje jako krutou a bezohlednou osobnost, což o sobě Valdštejn nepochybně věděl a proto měl u něho horoskop i Kepler značný respekt. Celá Keplerova rodina se tedy opět stěhovala, tentokrát do Zaháně na Valdštejnovo panství.
Kepler se domáhal uhrazení nákladů na tisk tabulek a honoráře u dvora. Dvůr se však často stěhoval, a tak musel často cestovat i Kepler. Proto, když se dozvěděl, že císař Ferdinand II. je na říšském sněmu v Řezně, rozhodl požádat o dlužnou částku tam. Vyrazil tedy na koni z Prahy na cestu, ale v deštivém počasí se silně nachladl. Dne 15. listopadu 1630 Kepler umírá v Řezně na zápal plic.
Hrob i s celým hřbitovem byl zničen švédským vojskem a tak zůstal jen text náhrobku, který si Kepler v předstihu sám složil:
„Mensus eram coelos, nunc terrae metior umbras
Mens coelestis erat, corporis umbra iacet.”
(Měřil jsem nebe, teď měřím stíny země
Duch můj k nebi směřoval, těla stín leží zde.)
Po Keplerově smrti vydal jeho syn roku 1634 knihu „Sen neboli Měsíční astronomie“. V ní je nastíněna představa o kosmické cestě na Měsíc.