27. prosince 1571 až 15. listopadu 1630
německý astronom a matematik

Johannes Kepler se narodil předčasně (jeho matka byla v sedmém měsíci) dne 27. prosince ve 14 hodin 30 minut ve Weilu ve Württemberku ve zchudlé šlechtické rodině. Po něm následovalo ještě šest dalších sourozenců. Otec Heinrich byl zaměstnaný válečnou službou, byl hrubý a pijan, s dobrodružnými sklony, proto nebyl často doma, a tak největší vliv měla na malého Johannese jeho matka Kateřina. Kepler ji považoval za mimořádně moudrou a vzdělanou ženu. Znala totiž planety a hvězdy, lidové moudrosti a léčitelské praktiky nejspíš od své tety, kterou upálili jako čarodějnici. Jednoho podzimního večera roku 1577 ho matka vzala za ruku a vyvedla jej na kopec za město, aby lépe viděl a dobře si zapamatoval obrovskou kometu, která se tehdy objevil na obloze. Pro malého chlapce to byl určitě velký zážitek, který možná předurčil jeho budoucí životní dráhu.


Johannes Kepler.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Pavel Trnka. Under Creative Commons.

Pro nepřítomnost otce musel doma pomáhat se zemědělskými pracemi. Johannes byl chlapec velmi křehké konstituce. Jeho útlá postava nebyla uzpůsobena fyzické práci, a proto byl poslán do škol. Studoval v klášterní škole v Adelbergu, poté od roku 1586 v semináři v Maulbronnu. Denní režim tu byl velmi přísný. Hlavně se studovalo Písmo svaté, latina, řečtina, později i matematika. Už tady vynikal mezi svými spolužáky. Učitelé si ho chválili. Odtud přešel do Tübingenu, kde studoval teologii, matematiku a astronomii. Setkal se tu s profesorem Michaelem Maestlinem. Ten mu umožnil poznat Koperníkovo dílo a zamilovat si ho. Po dvou letech získal titul magistra.


Keplerův rodný dům.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Markus Hagenlocher. Under Creative Commons.

V Grazu v Rakousku zemřel učitel matematiky na evangelické škole a Kepler v roce 1594 nastoupil na uvolněné místo. Funkce zahrnovala i každoroční sestavení kalendáře a prorokování povětrnosti a politiky. Když přednášel svým studentům v Grazu o konjunkcích nejvzdálenějších planet, Saturnu a Jupiteru, jak přeskakují ve znameních zvěrokruhu. Nakreslil na tabuli kruh, rozdělil ho na dvanáct znamení zvěrokruhu, vyznačil místa konjunkcí, jak po sobě následují, a pospojoval je úsečkami. Zůstal překvapením stát.


Místa konjunkcí Saturnu a Jupiteru.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Složitá síť úseček vytvořila uprostřed kresby prázdný kruh. Poloměr původního kruhu byl ve stejném poměru k nově vzniklému kruhu stejně jako poloměr sféry Saturnu k poloměru sféry Jupitera. Kepler z tohoto objevu usoudil, že by mezi jednotlivé planetární sféry mohl vepsat pravidelné mnohoúhelníky. Vnitřní sféře by byli opsány, vnější vepsány. Mezi sféru Saturnu a Jupitera zkoušel vložit rovnostranný trojúhelník, mezi Jupiter a Mars čtverec, mezi Mars a Zemi pravidelný pětiúhelník a tak postupně dál. Brzy však jeho nápad ztroskotal. Kepler neopustil tento nápad a řekl si, že mezi trojrozměrné sféry bude lepší vepsat pravidelná tělesa. V té době bylo známo šest planet a existuje pouze pět pravidelných (tzv. Platónovských těles), která mohl vepsat. Mezi sféru Saturnu a Jupitera vložil krychli, mezi sféru Jupitera a Marsu čtyřstěn, mezi sféru Marsu a Země dvanáctistěn, mezi sféru Země a Venuše dvacetistěn a mezi sféru Venuše a Merkuru osmistěn. I když se později ukázalo, že jeho myšlenky nebyly správné, přesto byl přesvědčen o jednoduchosti a pořádku vesmíru.


Keplerova představa sluneční soustavy.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Tyto myšlenky sepsal v roce 1595 a o rok později je vydal pod názvem Mysterium Cosmographicum (Tajemství světa). Rozeslal je význačným astronomům své doby: Galilei Galileimu do Padovy, Limneovi do Jeny, Ursovi do Prahy a Tychonovi Brahe do Německa.

 Johannes Kepler: Mysterium Cosmographicum

V této době založil rodinu, ale bohužel do neklidné doby pronásledování protestantů, ke kterým se hlásil. Rakousko bylo v této době charakterizováno především náboženským napětím mezi katolíky a protestanty a nezájmem o vědu, téměř pohrdáním věděním. Kepler se vrhal do sepisování almanachů, nabízel přednášky, z nichž mu kvůli nesrozumitelnosti a obtížnosti utíkali i nejlepší studenti. Mluvil příliš rychle, nechával se unést myšlenkou a nevnímal, že mu posluchači nerozumějí. Neklidná doba ho nutila přestoupit na katolictví, ale svědomí mu to nedovolilo. Kolem roku 1600 se situace zhoršila natolik, že mu hrozilo vězení a mučení. Jako vysvobození přišlo pozvání Tycha Brahe do Prahy.

V Praze

Kepler se vydal do Prahy 6. ledna 1600. Snažil se cestovat co nejlevněji, a proto se přidal jako společník k baronu Johannu Friedrichu Hoffmannovi z Günbühelu a Strechau, který se vracel z Rakous do Prahy. Po příjezdu do Prahy u něho Kepler pobýval jako host v jeho domě. Ke konci ledna obdržel pozvání Tycha Brahe do Benátek nad Jizerou, kde tehdy pracoval. V listě ho srdečně zval do Benátek a nabízel mu, aby přijel z Prahy stejným vozem, kterým pojede jeho starší syn rovněž Tycho. Po příjezdu do Benátek nebylo pro Keplera vůbec jednoduché komunikovat s o generaci starším Brahem. Dokonce bylo velmi obtížné od něho získat výsledky jeho pozorování. Jen tu a tam se mu při obědě nebo náhodném rozhovoru podařilo dozvědět se některou z potřebných hodnot.

S manželkou se do Prahy přestěhoval až v říjnu téhož roku. Císař se po hrozící morové epidemii také vrátil do Prahy a přál si mít Tycha Brahe u sebe. Tycho získal od císaře dům v Praze na Hradčanech, kam se po stavebních úpravách přestěhoval společně s Keplerovou rodinou až na začátku roku 1601. Jako první úkol dostal Kepler pozorovat Mars, který jevil největší odchylky od předpovězených drah.

Spolupráce Keplera a Braha neměla dlouhého trvání. Brahe po krátké nemoci zemřel. Již dva dny po jeho smrti dostal Kepler od císaře Rudolfa nabídku místa císařského matematika a astronoma (a rovněž astrologa) – Protomathematicus regni bohemiae. Bylo to přání Tycha Brahe, kdy Keplera vyzdvihl před své syny i ostatní spolupracovníky. Společně s místem mu připadly i Tychovy nedokončené práce. Krásný plat mu byl vyplácen jen zřídka nebo necelý, takže ani v Praze nebyl jeho soukromý život bez chyby. Během dvanáctiletého pobytu se mu tu narodila v roce 1602 dcera Zuzana, v roce 1604 syn Friedrich a v roce 1607 syn Ludwig.


Ilustrace oka z knihy Optická část astronomie.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Ještě než se pustil do zkoumání dráhy Marsu, vydal spis Ad vitellionem paralipomena quibus astronomie pars optica tradidur (Optická část astronomie), kde se objevily mimo jiné tyto poznatky: osvětlení se zmenšuje přímoúměrně se čtvercem vzdáleností, položil základy teorie o lomu světla (o pár měsíců později zákon lomu objevil Willebrord Snellius), zkoumal vidění – dráhu paprsku v oku a prostorové vidění, objevil dírkovou komoru, kterou přirovnal k oku a zkoumal kuželosečky, především elipsu. Pojmenoval její dva význačné body jako ohniska – focus.

Kepler měl čas bádat, přemýšlet, pracovat, i když třeba v roce 1606 musel odejít z Prahy kvůli morové epidemii. Pobýval v moravském Kunštátu u svého přítele. Stále pokračoval v práci na dráze Marsu. I když všemožně prokládal dráhou Marsu kružnice, jeho snahy nevedly k cíli. Jeden takový pohyb po kružnici (s proměnlivou rychlostí) velmi dobře odpovídal pozorování Tycha Brahe. Vyplývalo z něho, že průvodiče opisují stejné plochy za stejný čas. Tak byl objeven druhý Keplerův zákon. Nicméně drobné odchylky od pozorování tu stále byly. Hloubavý Johannes dál zdokonaloval a piloval svou teorii, až přišel k elipse se Sluncem v jednom ohnisku. Oba zákony byly publikovány v roce 1609 v Astronomia nova (Nová astronomie). Jeho dílo vzbudilo velký ohlas, zároveň se totiž objevil i dalekohled, s jehož pomocí bylo možné Keplerovo tvrzení dobře ověřit (ještě Brahe pozoroval vesmír jen vlastníma očima – a byl považován za nejlepšího pozorovatele vůbec).


Titulní list Nové astronomie.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

15. března 1610 zastavil Jan Matouš Wacker z Wackenfelsu, císařský rada a zpravodaj vysokého císařského konzistoria, naproti Karlovu mostu v dnešní Karlově ulici číslo 4, kde bydle Kepler se svou rodinou. Oznámil mu světovou novinku – Galileo Galilei objevil pomocí dvou čoček neslýchané věci na obloze. Objevil prý dokonce nové, neznámé planety. Kepler pak u císaře nahlédl do Galileiho spisu Nuncius sidereus (Hvězdný posel), kde autor píše o podivuhodných věcech, které objevil pomocí přístroje zvaného perspicillum. Kepler vydal jako reakci na Hvězdného posla tři spisy, všechny v krátkém období roku 1610: Dissertatio cum nuncio sidereo nuper ad mortales misso a Galileo, Mathematico Patavino, Pragae 1610 (Rozprava s hvězdným poslem, kterého teď mezi smrtelníky vyslal Galileo Galilei, padovský matematik), Dioptrika, Narratio de observatis a se quatuor Iovis satellitibus erronibus (Výklad o pozorování čtyř Jupiterových průvodců). Jde o popis pozorování, které sám Kepler provedl na konci srpna a v září roku 1610 pomocí přístroje, který mu zapůjčil arcibiskup Arnošt z Kolína nad Rýnem.

Dioptrika obsahuje mimo rozšíření poznatků z Optické části astronomie i teorii dalekohledu a to nejen toho, co zkonstruoval Galilei, ale i úplně nového typu, který používá jen spojných čoček.

Praha se pro královského matematika stávala čím dál méně snesitelnější. Přidala se ještě smrt manželky Barbary Müllerové a šestiletého syna. V Praze propukla občanská válka. A o pár měsíců později císař Rudolf II. abdikoval. Kepler musel odjet, i když velmi nerad.

Zpátky v Německu

V roce 1612 se usadil v Linci jako učitel na gymnáziu, zůstal tu až do roku 1626 a podruhé se tu oženil se Zuzanou Reuttingerovou, které bylo pouhých 24 let. Zuzana byla velmi jemná a inteligentní, pro manželovu práci měla porozumění a pro jeho děti z prvního manželství našla hodně lásky. Kepler byl v Linci pod ochranou císaře Matyáše. V letech 1618 až 1621 vydal Epitome astronomiae Copernicanae (Nárys koperníkovské astronomie), v němž potvrdil Koperníkovo heliocentrické přesvědčení. Po 17 letech práce uveřejnil i třetí zákon v díle De Harmonice Mundi (Harmonie světa), kde vycházel z prací Mikuláše Koperníka a Tycha Brahe. Po celých 100 let byla jeho soustava tří zákonů dokonalá, až Isaac Newton k nim připojil zákon všeobecné gravitace.

Ovšem jeho osobní život nebyl harmonický ani vzdáleně. Mezi lety 1615 až 1621 bojoval dlouhou bitvu s inkvizicí a církví vůbec. Jeho matka byla obviněna z čarodějnictví, stejné obvinění bylo dokonce vzneseno i proti Keplerovi. Matka se zachránila, avšak rok po ukončení procesu zemřela. Kepler byl vyloučen z luteránské církve.

Z Lince se Kepler vydal do Ulmu, aby tu v roce 1627 vydal poslední důležité dílo, založené na pozorování Tycha Brahe – Tabulae Rudolphinae (Rudolfinské tabulky). Tento název si přál i Brahe, aby jím vzdal poctu svému císaři. Kniha je v zásadě soupisem postavení planet a hvězd, ale obsahuje také úvod a především chronologickou historii světa. Nechybí dokonce ani mapa světa.

 Johannes Kepler: Tabulae Rudolphinae

Kepler v roce 1628 nastoupil do Valdštejnových služeb a přistěhoval se 26. července 1628 do Zaháně i s celou rodinou. Cítil se tu odstrčený od vědeckého života. Korespondence s Ulmem, Frankfurtem i Norimberkem vázla. Dokonce ani neměl představu o tom, jak probíhá tisk Rudolfínských tabulek.

Ani v Linzi a Ulmu mu nebylo dopřáno klidného života, výplata dlužného služného vázla. Ferdinand II. mu poukázal u Wallensteina dlužných 12 000 zlatých. A tak se Kepler odstěhoval pod Wallensteinovou ochranou do Saganu, ale vyplacené částky se stejně nedočkal. Aby si ji konečně vymohl, vypravil se do Regensburgu na sněm. Vyčerpaný po dlouhé cestě koňmo ulehl a 15. listopadu 1630 zemřel na zápal plic jako následek podchlazení. Jeho ostatky byly uloženy na svatopetrském hřbitově za městem (Regensburgem – Řeznem), protože jako protestant nemohl být pohřben uvnitř městských zdí. Řádila třicetiletá válka a z jeho hrobu se brzy stalo bitevní pole. Sám si sestavil nápis na hrob:

MENSUS ERAM COELOS, NUNC TERRAE METIOR UMBRAS;

MENS COELESTIS ERAT, CORPORIS UMBRA JACET.

V překladu “Nebesa měříval jsem druhdy, teď jáma měří mne; Tělo když tlí a trouchniví, Prasvětlo své zří duch.“

Keplerovy rukopisy koupila nakonec ruská carevna Kateřina II. a nyní jsou uloženy v Sankt–Petěrburgu. Kepler nikdy příliš nelpěl na dané podobě svého jména. Sám se v průběhu života podepisoval jako Keppler, Kheppler, Keplerus i jinak. Na druhé straně byl ovšem až puntičkářský v určování okamžiku svého narození.


Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Sudy

V Linci, kde Kepler v roce 1612 bydlel, byla toho roku velká úroda vína. Kepler tehdy pro sebe vydražil několik sudů tohoto božského moku a byl velmi překvapen, když prodavač, aby určil množství vína v sudu, strčil prostě do otvoru v zátce proutek a ze vzdálenosti otvoru od protější strany vypočítal objem sudu. Na Rýně, jak znal Kepler z vlastní zkušenosti, tohle dělali pomocí džbánu anebo taky pomocí měřící tyče, leč na základě ne jednoho, ale mnoha měření. Tohle matematikovi Keplerovi nedalo spát. Pojal sud jako rotační těleso a začal hloubat, jak je možné, že jedním měřením na dálku lze určit objem. Za tři dny to skutečně matematicky zdůvodnil. Tento problém sudu vedl Keplera až k sepsání proslulé Doliometrie, kde autor vypočítává objem velkého množství sudů různých tvarů, tedy řečeno matematicky – objem různých rotačních těles. Bylo jich o 92 více než můžeme nalézt u Archiméda, o kterém víme, že se podobnými úlohami zabýval. Přemoudřelý linecký nakladatel tehdy odmítnul dílo vydat, protože ve své omezenosti nemohl pochopit, jak může být sud, tedy předmět tak obyčejný, povznesen na vědeckou úroveň a stát se tak předmětem matematických úvah. A zatím se v Keplerově Doliometrii objevují úlohy, které již mají blízko k moderním úlohám o maximech a minimech. Už základní Keplerova úloha o ideálním sudu, který by měl při minimální spotřebě materiálu maximální obsah, je svou podstatou úlohou nového typu.

Použité zdroje

[1] GEL, F. Syn čarodějnice. Magnet: Praha, 1971.

[2] HORSKÝ, Z. Kepler v Praze. 1. vydání. Praha: Mladá fronta, 1980. ISBN 23–097–80 13/33.

[3] JEDINÁK, D. Johanes Kepler – presvedčený o harmónii sveta. Rozhledy matematicko–fyzikální, 1996, roč. 73, č. 5, s. 239–242. ISSN 0035–9343.

[4] LENARD, P. Velcí přírodozpytci. Přeložil F. X. Lánský. 2. české vydání. Praha: Vydavatelstvo Družstevní práce, 1943.

[5] ZAMAROVSKÝ, P. Proč je v noci tma? Příběh paradoxu temného nebe. 2. vydání. Praha: AGA, 2011. ISBN 978–80–904582–1–5.

Autor textu: 
Mgr. Magda Králová

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.