يوهانس كيبلر

من هو يوهانس كيبلر؟

هو باحث فيزيائي، وعالم وأستاذ رياضيات، وفلكي من رواد القرن السابع عشر.

وهو يوهانس هاينريش كيبلر، عالم رياضيات، وفلكي ألماني الأصل، لُقب بمؤسس الميكانيكا السماوية ومؤسس البصريات الحديثة، إذ إنه كان رائدًا في مجال الفلك، والرياضيات، والهندسة، واكتشف أن الأرض والكواكب تسافر حول الشمس في مدارات إهليلجية، مُقدمًا بذلك 3 قوانين علمية أساسية لحركة الكواكب أحدثت ثورة علمية في هذا المجال، ودعمت أعمال علماء الفلك واكتشافاتهم من بعده.^[١][٢][٣]

مولد يوهانس كيبلر ونشأته

ولد يوهانس كيبلر في بلدة ويل دير شتات التي تقع قرب شتوتغارت في فوتمبيرغ جنوب غرب ألمانيا بتاريخ 27-12-1571 م، وهو ينتمي لعائلة لوثرية متواضعة جدًا، فوالده هاينريش كان جنديًا مرتزقًا، لكنه تلقى العناية والاهتمام والتشجيع من والدته كاتارينا التي راعت ميوله واهتماماته الفلكية.^[١]

ثقافة يوهانس كيبلر ومسيرته العملية

كانت جميع المدارس في القرن السادس عشر في ألمانيا تخضع لسيطرة الكنائس، واستخدم النظام التعليمي لخدمة الحكام من خلال تعزيز ولاء الطلاب للحكومة بتقديم منح دراسية لهم، وكباقي طلاب عصره تلقى كيبلر منحًا دراسية، ودرس في العديد من المدارس في شوابيا في ليونبرغ وأديلبيرغ ومولبرون، فحصل على تعليم مميز في اللغات ومُختلف العلوم، والتقى بالمعلم مايكل مايستلين الذي عرفه على نظام كوبرنيكوس العالمي للفلك ليبدأ اهتمامه وشغفه في هذا المجال، قبل أن يحصل بعدها على منحة تعليمية في جامعة توبنغن لدراسة علم اللاهوت ويُخطط إلى أن يُصبح عالم لاهوت، ولكن حياته أخذت مُنعطفًا مُختلفًا بعد تلقى عرضًا لتدريس الرياضيات في المدرسة البروتستانتية في غراتس في ستيريا التي تقع في النمسا قبل أن يتخرج ويُنهي دراسته اللاهوتية، فقبل العرض، وخلال فترة تدريسه ألف كتابه الفلكي الذي غير مجرى حياته، وقاده نحو الشهرة والعالمية، ثم تزوج باربرا مولر، وانتقل إلى مدينة براغ، وعمل مع العالم الدنماركي الفلكي تايكو براهي، وبعد وفاته أخذ كيبلر مكانه ومنصبه كعالم رياضيات إمبراطوري، واتجه نحو دراسة البصريات جنبًا إلى جنب مع علم الفلك وتأليف الكتب، والبحث في علوم وأسرار الكواكب.^[٤][١]

أبرز إنجازات يوهانس كيبلر العلمية

من أبرز إنجازات يوهانس كيبلر في مختلف المجالات العلمية ما يأتي:

قوانين حركة الكواكب

يُعد كيبلر مؤسس الميكانيكا السماوية، إذ عمل على تحليل ملاحظات معلمه العالم الدينماركي تايكو على كوكب المريخ، واستخدم اختراع التلسكوب الذي منحه دقة كافية ليكتشف أن مدار المريخ بُشبه بدقة القطع الناقض، وأفصح عن قانونه الأول الذي يفيد بأن حركة الكواكب حول الشمس تكون بشكل بيضاوي مع تركيز واحد عليها، وأن المدارات البيضاوية والدائرية لها نفس الفترة والتركيز، وأثناء محاولته حساب موقع الأرض في مدارها اكتشف قانونه الثاني، وينص على أن متجه نصف القطر يصف مساحات متساوية في أوقات متساوية، أي أن الوقت اللازم لاجتياز أي قوس من الكواكب يقضي بتناسب المدار مع مساحة القطاع الواقعة بين الجسم المركزي وهذا القوس، وعرف بقانون المنطقة، ويليه قانونه الثالث المعروف بالقانون التوافقي، وينص على أن هنالك علاقة دقيقة بين مربعات الأوقات الدورية للكواكب ومكعبات أنصاف أقطار مداراتها، وقاد هذا القانون اسحق نيوتن لاكتشاف الجاذبية الأرضية من بعده.^[٢][٤]

علم البصريات

لم تقتصر إنجازات يوهانس كيبلر على علم الفلك، وإنما قدم العديد من الأبحاث والدراسات في علم البصريات، أبرزها كان كتابه الشهير بعض البصريات الفلكية الذي جعله يحصل على لقب مؤسس البصريات الحديثة، ومن أبرز مساهماته في هذا المجال ما يأتي:^[٢]

• أول من قام بالتحقيق في تكوين الصور بكاميرا ذات ثقب الدبوس، وشرح كيفية عمل التلسكوب.
• شرح عملية الرؤية عن طريق الانكسار داخل العين، إضافةً لشرح كيفية استخدام كلتا العينين لإدراك العمق.
• صاغ تصميم النظارات لمشاكل قصر النظر وطول النظر.
• وصف الصور والتكبير الحقيقي والافتراضي والمستقيم والمقلوب في كتابه ديبوتريس، وهو مُصطلح لا يزال يُستخدم حتى الآن.
• أول من اكتشف ووصف خصائص الانعكاس الداخلي الكلي.

الرياضيات والهندسة

قدم كيبلر أول معالجة رياضية للتعبئة القريبة من المجالات المتساوية، فساهم ذلك بتفسير شكل خلايا قرص العسل، كما اكتشف اثنين من متعددات الوجوه العادية الجديدة، وكان أول من قدم دليلًا على كيفية عمل اللوغاريتمات الرياضية، وابتكر طريقة لإيجاد أحجام المواد الصلبة، وتُعد هذه المساهمة مهمة جدًا في تطوير حساب التفاضل والتكامل، إضافةً لحسابه الجداول الفلكية الأكثر دقة حتى الآن والتي أثبتت حقيقة علم الفلك الذي يركز ويعتمد على الشمس.^[٣]

أبرز مؤلفات يوهانس كيبلر

ألف كيبلر العديد من الكتب أبرزها ما يأتي:

•  جداول رودولفين: يحتوي هذا الكتاب على المعلومات الدقيقة لمخزون العالم الدانماركي تايكو حول أرصاد الكواكب، وتُظهر واجهة الكتاب بشكل مجازي صورة لمعبد علم الفلك، وقد استخدم كيبلر جداول رودولفين لصياغة قوانين حركة الكواكب، ومن جهة أخرى توقع عبور كوكب عطارد عبر القرص الشمسي وهذا ما حدث فعلًا بتاريخ 7-11-1631م، فكان ما توقعه أكثر دقة مما توقعته جداول كوبرنيكان، فاعتمدت جداول رودولفين وباتت أكثر قبولًا وباتت قوانين كيبلر الثلاثة لحركات الكواكب امتدادًا لها.^[٥]
• كتاب خلاصة علم الفلك الكوبرنيكي: يأتي هذا الكتاب كأحد أبرز مشاريع وكتب كيبلر بعد كتابه جداول رودلفين، وطبق فيه قانونه الثالث لحركة الكواكب لاستنتاج أحجام مدارات أقمار جاليليو لكوكب المشتري، كما ظهرت له أكثر من طبعة لاحقًا.^[٥]

كتاب علم الفلك الجديد

غَمَر يوهانس كيبلر كتابه هذا بالعمق الصوفي، وصاغ من خلاله أول وثاني قوانينه الشهيرة لحركة الكواكب، مُحاولًا تبرير هذه القوانين بناءً على أسس مادية عبر إسناد حركات الكواكب إلى شكل من أشكال العمل عن بعد بواسطة قوىً مغناطيسية، والتي دفعته إلى صياغة مدارات كوكبية تتعلق بالشمس عكس مركز مدار الأرض أو الشمس المتوسطة، وافترض فيه حركة الدوران المحوري للشمس قبل عامين من رصد الدوران الشمسي باستخدام الملاحظات التلسكوبية للبقع الشمسية.^[٥]

وفاة يوهانس كيبلر

كان كبلر يعاني من ضعف جسده في آخر مراحل حياته ولكنه قوي العقل والروح وصادقًا في عمله، وتوفي في مدينة ريجنسبورج بتاريخ 15-11-1630م ، بينما كان في رحلة من منزله في ساجان لتحصيل الديون، وخلال عامين من وفاته هدم قبره بسبب حرب الثلاثين عامًا.^[٢][٤]