约翰尼斯·开普勒简介

早年及求学时期

约翰内斯·开普勒生于公元1572年1月6日，也就是当年的圣若望庆日，在神圣罗马帝国自由城威尔德斯达特（WeilderStadt，今德国巴登-符腾堡州的一部分，位于斯图加特市中心以西30千米）出生，在他前面有两个哥哥和一个姐姐。他的祖父西博尔德·开普勒（SebaldKepler）曾经是这个城镇的市长，但是约翰内斯·开普勒出生时，开普勒家族的家业已经开始衰落。他的父亲海因里希·开普勒（HeinrichKepler）为了营生，当了一名危险的雇佣兵，在约翰内斯5岁的时候就离开了家庭，据说后来死于荷兰的八十年战争。约翰内斯的母亲凯瑟琳娜·古尔登曼（KatharinaGuldenmann）是一名旅店老板的女儿，同时是一名医生和草药商。约翰内斯是早产儿，孩提时体弱多病。然而，他超常的数学才能经常给他外祖父旅馆内的客人留下深刻的印象。

他在很小的时候就接触到并喜爱上了天文学，而这种喜爱贯穿了他的

《宇宙的奥秘》

开普勒的第一部重要的天文学著作是《宇宙的奥秘》（MysteriumCosmographicum），是第一部捍卫哥白尼学说、公开发表的作品。开普勒声称在格拉茨教学的1595年7月19日顿悟，在黄道十二宫图中展示了木星合土星（大合，Greatconjunction）的周期变化。他意识到正多边体按照规定的比率与一个内切圆和外切圆相连，他推测这可能是宇宙的几何基础。在寻找符合已知的天文学发现（甚至使用加入该系统的额外行星）、独特排列的多面体的努力失败后，开普勒开始用立体的多面体进行实验。他发现五个柏拉图多面体中的每一个都可通过球体进行独特的内切和外切。先构建这些多面体，每一个多面体装在一个球体里，这个球体又装在另一个多面体内，每个多面体可产生6层，分别对应6个已知的星球（水星、金星、地球、火星、木星和土星）。对这些多面体（八面体、二十面体、十二面体、四面体和六面体）进行正确的排序，开普

天文学贡献

开普勒定律并没有立即得到认可。几个重要人物如伽利略和勒内·笛卡尔（RenéDescartes）完全忽视了开普勒的《新天文学》。许多天文学家包括开普勒的老师迈克尔·马斯特林，反对开普勒将物理学引入天文学。一些人采取了折中立场。关于椭圆的虚焦点，伊斯梅尔·布略（IsmaelBoulliau）认可椭圆轨道，但是用均匀运动代替开普勒的面积定律，而塞斯·沃德（SethWard）则使用等径运动的椭圆轨道。

几位天文学者对开普勒的理论进行了试验，对他的各种修改违背了天文观测的结果。在这两颗行星没法正常观测到的情况下，金星与水星的两次凌日为开普勒的理论做了灵敏的试验。1631年的水星凌日，开普勒极其不确定水星的参数，建议观测者在预测日期的前一天与后一天寻找凌日现象。皮埃尔·伽桑狄在预测的日期观察到了凌日现象，证实了开普勒的预测。这是首次观测到水星凌日。然而，他试图在一个月以后观测金星凌日，却因为《鲁

开普勒在哲学和科学编史学方面的作用超出了其在天文学与自然哲学的历史发展中的作用。开普勒及其天体运动定律对早期的天文学史非常重要，比如蒙蒂克拉（Jean-ÉtienneMontucla）1758年的《数学历史》以及德朗布尔（Jean-BaptisteDelambre）1821年的《现代天文学历史》。这些和其它从启蒙运动的视角编写的历史以怀疑和反对的态度看待开普勒的形而上学和宗教主张，但是到了后来的浪漫时期，自然哲学家们将这些元素视为他成功的关键。威廉姆·维赫维尔在他有着重要影响力的作品《归纳法科学的历史》（1837年）中，发现开普勒是归纳法科学天才的原型；在他的作品《哲学与归纳科学》（1840年）中，维赫维尔将开普勒称为科学方法最高级形式的体现。类似地，在凯瑟琳皇后购买了开普勒手稿之后第一个对其进行广泛研究的人恩斯特·弗里德里希·阿贝尔特（ErnstFriedrichApelt）认定开普勒是“

开普勒获得了作为科学现代性的象征与超出时代的人物的大众形象，美国天文学家卡尔·萨根（CarlEdwardSagan）称他为“第一个天体物理学家与最后一个科学占星家”。除了著名的开普勒行星运动定律，天文学、地理学还有很多以开普勒命名的地标。1651年，乔万尼·巴蒂斯塔·利奇奥里（GiovanniBattistaRiccioli）将一座月球环形山（北纬8.1°西经38.0°）命名为开普勒环形山。德国天文学家马克斯·沃夫（MaxWolf）于1929年9月25日发现的小行星1134被命名为开普勒小行星。1973年，NASA又将一座直径228千米的火星环形山（南纬46.8°东经140.9°）以开普勒命名。在新西兰的峡湾国家森林公园，也有一座群山以开普勒命名，称为“开普勒山”，以及一条穿过该群山的被称为“开普勒小道”的“三日步行道”。

2009年，美国国家航空航天局因开普勒对天文学领域的贡献，将以凌星法搜