Johannes Kepler (Kê-ple) và các định luật mang tên ông
William Thomson (Kelvin) nhà vật lý tìm ra nhiệt độ tuyệt đối
Johannes Kepler (Kê-ple) (1571 – 1630) là một nhà toán học, thiên văn học người Đức nổi tiếng với các Định luật Kepler mô tả chính xác chuyển động của các thiên thể trong không gian.
Johannes Kepler (Kê-ple) và các định luật mang tên ông
Chân dung nhà vật lý học Johannes Kepler người sáng tạo ra ba định luật nổi tiếng mang tên ông
Từ rất xa xưa khi con người đứng trên mặt đất và nhìn lên thấy các ngôi sao, Mặt Trời chuyển động tròn xung quanh Trái Đất khi đó người ta kết luận rằng Trái Đất là trung tâm của vũ trụ, mọi ngôi sao đều chuyển động tròn xung quanh Trái Đất.
Tiếp tục quan sát các hiện tượng thiên văn, người ta nhận thấy rằng có những hiện tượng vật lý không thể giải thích được, từ đó thuyết nhật tâm của Kopernik (cô-pec-nic) ra đời cho rằng Trái Đất và các hành tinh chuyển động tròn quanh Mặt Trời. Cùng với sự ra đời của thuyết nhật tâm, vật lý thiên văn đã có một bước tiến dài khi loài người phát minh ra kính thiên văn.
xem thêm: Lịch sử phát triển kính thiên văn dụng cụ quang học của ngành vật lý thiên văn
Nhà vật lý học Johannes Kepler
Johannes Kepler sinh ra trong một gia đình đông anh em, Ông là con cả trong số 7 người con của mẹ ông. Ông được lịch sử ghi nhận như là một đứa trẻ sinh thiếu tháng nên còi cọc, nhưng bù lại ông có một trí thông minh hơn người, nổi bật với khả năng toán học của mình. Kepler làm quen với vật lý thiên văn học từ rất sớm, lúc 6 tuổi ông đã được quan sát một ngôi sao chổi lớn có lẽ đó là lý do sự nghiệp của ông gắn liền với ngành vật lý thiên văn.
Năm 1589, sau khi học qua trường văn phạm, trường tiếng Latinh, và trường dòng ở Maulbronn theo hệ thống giáo dục Lutheran, Kepler bắt đầu theo học tại Đại học Tübingen, Đức. Năm 1596 ông xuất bản một cuốn sách Mysterium Cosmographicum (Bí ẩn của vũ trụ) đưa ra nhiều quan điểm bảo vệ lý thuyết của Cô-pec-nic. Những năm sau đó ông kết hôn lập ra đình và cho ra đời thêm 4 cuốn sách liên quan đến thiên văn học, tuy nhiên ông nhận thấy rằng những công trình của mình vẫn còn thiếu nhiều số liệu chính xác vì vậy Keplerv đã đến thủ đô Praha của Áo để gặp Tycho Brahe một nhà thiên văn học hoàng gia có những quan sát và dự đoán thiên văn vô cùng chính xác mặc dù thời đó kính thiên văn chưa ra đời. Sau khi liên hệ và được làm trợ lý cho Tycho Brahe, năm 1600 ông đã chuyển cả gia đình tới Praha.
Năm 1601, Tycho Brahe qua đời, Kepler trở thành nhà thiên văn của vua Rudolf II, Áo. Năm 1608, kính thiên văn do Galieo cải tiến đã được sử dụng rộng rãi, Kepler đã có dịp tiếp cận và quan sát các vì sao mà mắt thường không thể nhìn thấy được, sau đó ông đã cải tiến loại kính thiên văn do Galileo chế tạo, sau này được gọi là kính thiên văn Kepler.
Năm 1609 ông xuất bản cuốn sách Astronomia nova (Một Thiên văn học mới) chứa đựng hai Định luật Kepler nổi tiếng về chuyển động của các thiên thể. Năm 1610 Galileo sử dụng kính thiên văn do Kepler chế tạo đã khám phá ra 4 hành tinh quay quanh Sao Mộc.
Năm 1611 căng thẳng chính trị diễn ra tại Praha, năm 1612, vua Rudolf II qua đời vua mới lên ngôi. Cuộc sống của ông có nhiều biến động lớn, con trai và vợ ông qua đời, ông tới Áo để sắp xếp một vị trí giáo viên và nhà toán học của hạt Linz. Tại Linz, các công việc chính của Kepler là dạy tại trường của thành phố và cung cấp các dịch vụ chiêm tinh và thiên văn.
Từ năm 1615-1621 ông cho ra đời các cuốn sách với tựa đề Epitome astronomiae Copernicanae (Thiên văn học Cô-pec-nic giản lược) ngoài ra ông cũng công bố các lịch chiêm tinh, rất phổ biến thời bấy giờ và giúp một phần trang trải chi phí cho các công trình khác của ông. Trong 6 tập lịch của ông những năm 1617-1624-Kepler đã dự đoán các vị trí hành tinh và thời tiết cũng như các sự kiện chính trị; thú vị là các dự đoán chính trị thường chính xác một cách cẩn trọng, có lẽ nhờ vào sự hiểu biết sắc sảo của Kepler về những mối căng thẳng chính trị và tôn giáo đương thời.
Cũng trong khoảng thời gian trên vào năm 1619 Ông công bố tác phẩm Harmonices Mundi (Vũ trụ Hài hòa) một phần trong tác phẩm Harmonices Mundi chứa đựng Định luật Kepler thứ ba tuy nhiên ông chỉ đưa ra ý tưởng mà chưa kết luận, nên Định luật Kepler thứ ba không được công nhận.
Thiên văn học Kepler
Các tác phẩm thiên văn học của Kepler ra đời gần như không được đón nhận, các nhà vật lý đương thời như Galileo hoàn toàn phớt lờ tác phẩm của Kepler. Nhiều nhà thiên văn học, bao gồm cả thầy dạy Kepler, Michael Maestlin đều phản đối vấn đề đưa lý thuyết vật lý vào thiên văn học của Kepler (thiên văn học của ông thiên về toán học)
Sau khi ông mất nhiều nhà thiên văn học đã kiểm tra tính xác thực của các Định luật Kepler và chấp nhận quĩ đạo chuyển động của các hành tinh là elip. Cuốn Thiên văn học Copernicus giản lược của Kepler lưu hành rộng rãi trong giới thiên văn học khắp châu Âu đương thời và được sử dụng làm sách giáo khoa thiên văn học phổ biến nhất trong những năm 1630 – 1650. Tuy nhiên vẫn chưa có được sự công nhận về chuyển động vật lý của các hành tinh tuân theo Định luật Kepler cho đến khi cuốn Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên (1687) của Isaac Newton ra đời dựa trên Định luật Kepler.