Kepler, Johannes 1571-1630

Kepler, Johannes (1571-1630), deutscher Astronom und Naturphilosoph, formulierte und bestätigte die drei Gesetze der Planetenbewegung, heute bekannt als Keplersche Gesetze

Kepler wurde am 27. Dezember 1571 in Weil der Stadt (Württemberg) geboren und studierte Theologie an der Universität Tübingen. Sein wichtigster Lehrer war der Mathematiker und Astronom Michael Maestlin. Maestlin galt als Anhänger der heliozentrischen Theorie der Planetenbewegung, die Nikolaus Kopernikus entwickelt hatte. Kepler akzeptierte die kopernikanische Theorie und wurde ebenfalls ihr Vertreter. Im Jahre 1594 ging Kepler von Tübingen nach Graz und arbeitete dort eine komplexe geometrische Hypothese aus, um die Entfernungen zwischen den Planetenumlaufbahnen erklären zu können. Er hatte aber fälschlicherweise Kreisbahnen angenommen. Kepler leitete später selbst ab, daß die Planetenbahnen elliptisch sind. Aber seine vorläufigen Berechnungen mit Kreisbahnen stimmten schon innerhalb von fünf Prozent mit den Beobachtungen überein. Kepler nahm an, daß die Sonne eine Kraft ausübt, die sich mit umgekehrter Entfernung verringert und die Planeten in ihren Umlaufbahnen hält. Er veröffentlichte diese These in einer Abhandlung mit dem Titel Mysterium Cosmographicum (Das Weltgeheimnis) im Jahre 1596. In dem Werk stellt Kepler in spekulativer Weise eine Verbindung zwischen dem kopernikanischen System und den fünf platonischen Körpern her.

Kepler war von 1594 bis 1600 Professor für Mathematik und Astronomie an der Universität Graz. Im Zuge der Gegenreformation wurde er mit seiner Familie aus Graz vertrieben. Er siedelte nach Prag über und wurde Mitarbeiter des dänischen Astronomen Tycho Brahe. Nach dem Tod von Brahe im Jahre 1601 übernahm Kepler die Anstellung als kaiserlicher Mathematiker und Hofastronom Rudolfs II. Eines seiner Hauptwerke dieser Zeit war die Astronomia Nova (Neue Astronomie, 1609) - das Ergebnis seiner gewissenhaften Bemühungen, die Umlaufbahn des Mars zu berechnen. In dieser Abhandlung teilte Kepler das erste und zweite Keplersche Gesetz der Öffentlichkeit und Fachwelt mit. Nach dem ersten Keplerschen Gesetz bewegen sich die Planeten auf Ellipsen (Kepler-Ellipsen), in deren einem Brennpunkt die Sonne steht. Nach dem zweiten Keplerschen Gesetz überstreicht eine von der Sonne zu einem Planeten gezogene Linie (Fahrstrahl) in gleichem Zeitraum gleiche Flächen. Mit anderen Worten ausgedrückt: Je näher die Planeten der Sonne sind, desto schneller bewegen sie sich.

Im Jahre 1612 ging Kepler als Mathematiker nach Österreich. Während seines Aufenthalts in Linz veröffentlichte Kepler Harmonices Mundi (Weltharmonik, 1619). Im letzten Abschnitt seines Werkes beschreibt Kepler eine weitere Entdeckung zur Planetenbewegung: Die Quadrate der Umdrehungsperioden verhalten sich wie die dritten Potenzen des mittleren Abstands der Planeten von der Sonne (drittes Keplersches Gesetz).

1615 bis 1620 verteidigte Kepler seine Mutter, die der Hexerei beschuldigt worden war. Er erreichte ihre Freilassung. Etwa zur gleichen Zeit entstand sein Werk Epitome Astronomiae Copernicanae (Abriß der kopernikanischen Astronomie, 1618 -1621). Es enthielt alle Entdeckungen Keplers in einem Band.

Das letzte große Werk, das zu Keplers Lebzeiten erschien, war Tabulae Rudolfinae (Rudolphinische Tafeln, 1627). Es enthielt neue Tabellen der Planetenbewegung, die auf Brahes Daten basierten. Die mittleren Fehler konnten von fünf Grad auf zehn Minuten Abweichung von der wirklichen Planetenposition reduziert werden. Das Werk bildete für die kommenden 200 Jahre die Grundlage vieler astronomischer Berechnungen. Der englische Mathematiker und Physiker Sir Isaac Newton stützte sich bei der Formulierung seiner Theorie der Gravitationskraft stark auf die Keplerschen Theorien und Beobachtungen.

Kepler leistete auch Beiträge zur Optik und entwickelte in der Mathematik ein System der Infinitesimalen, das als Vorläufer der Infinitesimalrechnung gilt.

Er starb am 15. November 1630 in Regensburg.