Sobota 4. května 2024, svátek má Květoslav
130 let

Lidovky.cz

Od mysteria k harmonii

Česko

KALENDÁŘ VĚDECKÝCH OSOBNOSTÍ A UDÁLOSTÍ

Třetí zákon o oběhu planet stanovil Johannes Kepler před 390 lety

Vroce 1595 ještě ne 24letý Johannes Kepler ukazoval svým žákům na gymnáziu, jak místa konjunkcí dvou nejvzdálenějších tehdy známých planet -Jupitera a Saturna - podivuhodně přeskakují ve znameních zvěrokruhu (konjunkce je zde optické přiblížení těles na obloze).

Mladý učitel kružnicí znázornil dráhu Saturnu a postupná místa konjunkcí na ní pospojoval úsečkami. Vzápětí užasle zjistil, že složitá síť úseček vytvořila uprostřed grafu prázdný kruh, do kterého se právě vešla oběžná dráha Jupiteru.

Co když jsou, napadlo ho, vzájemné velikosti planetárních drah opravdu vytvořeny právě tak, že mezi ně lze vložit takový pravidelný mnohoúhelník, aby byl současně opsaný vnitřní a vepsaný vnější dráze? Nefungovalo to. Jenže: vesmír je trojrozměrný, tak proč mu vnucovat rovinné útvary? Nebylo by lepší místo plochých drah použít jejich prostorovou představu (sféru) a místo pravidelných mnohoúhelníků pravidelná tělesa (tedy taková, jejichž stěnami jsou vždy jen stejné pravidelné mnohoúhelníky)?

Těchto těles, kterým antičtí filozofové říkali dokonalá a připisovali jim magickou roli ve stavbě světa, je známo pět. A hle, právě tolik je mezer mezi sférami šesti (tehdy známých) planet! Keplerovi se vskutku podařilo každému planetárnímu mezisféří přiřadit jedno dokonalé těleso. Vznikla tato posloupnost sfér a těles: Merkur - osmistěn - Venuše - dvacetistěn -Země - dvanáctistěn - Mars - čtyřstěn - Jupiter - krychle - Saturn.

Objev „řádu vesmíru“ vyšel roku 1596 pod názvem Kosmografické mysterium. Mělo jedinou chybičku: sféry Merkura a Jupitera neseděly dost těsně. Kepler to přičítal nepřesnosti v určení jejich drah a rozhodl se chyby napravit. Jako každý z hvězdářské branže věděl, že nejpřesnější údaje o pohybu planet má dánský astronom Tycho de Brahe. V roce 1600 se Kepler i s rodinou za ním stěhuje do Prahy. V říjnu 1601 Tycho umírá a Kepler se dostává k jeho poznámkám.

Čím víc ale měřil a počítal, tím víc se „jeho“ Mars rozcházel se třemi základními předpoklady Koperníkova heliocentrismu, ze kterých vycházelo i Mysterium: s rovnoměrným pohybem planet a jejich kruhovými drahami i s umístěním středu soustavy do středu dráhy Země. Napřed se Kepler vyrovnal s první podmínkou, a to zákonem dnes nazývaným druhý: „Plochy opsané průvodičem planety za stejný čas jsou stejné.“ Pak přišel zákon první: „Planety se pohybují v elipsách, v jejichž společném ohnisku je Slunce.“

Oba zákony publikuje v díle Astronomia nova (Praha 1609).

Po smrti císaře Rudolfa II. v roce 1612 odchází Kepler do Lince dělat zemského matematika hornorakouských stavů. Bere si s sebou poslední nerozlousknutý oříšek: „Jaký je vztah mezi velikostí sfér a oběžnou dobou?“ Další léta strávil pozorováním pohybů planet a výpočty časového průběhu jejich drah. Správné řešení našel 15. května 1618: „Druhé mocniny oběžných dob planet jsou v témže poměru jako třetí mocniny velkých poloos jejich drah.“

Tak Kepler sice definitivně vyvrátil svoje kosmografické mysterium, zároveň ale vytvořil novou, a správnou, harmonii světa. A stejně - Harmonices Mundi - nazval o rok později také svoji publikaci.

Autor:

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!