陈之泉

 

开普勒是欧洲文艺复兴时期一位伟大的天文学家，他一生在研究和观察宇宙星球运动的基础上提出了星球运动的三大定律。这三大定律用文字表述起来是十分简单的：

1）、星球运动的轨道是椭圆形的（轨道定律）。这一科学论断推翻了天体必然作匀速圆周运动的传统偏见。

2）、行星的向径（太阳中心到其卫星中心的连线）在相等时间内扫过的面积是相等的（面积定律）。开普勒首先发现火星的运行速度是不均匀的。其运行最快的时段在近日点，最慢的时段在远日点，但从任何一点开始，在单位时间内，向径扫过的面积都是不变的。

3）、行星绕太阳公转运动周期的平方，与其椭圆轨道的半长轴的立方成正比（周期定律或谐和定律）。

以上这三大定律，是宇宙间行星运行的基本定律，它是在开普勒研究了第谷①观测天体运动所取得大量数据的基础上，经计算和分析而获得的。此三大定律被公布于世之后，行星的神秘运行轨迹就被揭露无遗。因此才有的以后人造卫星发射和运转的成功。

作为文字结论是简单的，然而，这100多个文字中包含了多少苦难、辛酸和智慧，谁人可知？这也是我今日撰写这篇短文的目的。

 

开普勒的一生是伟大的，他用自己的勤奋及其在天文学方面取得的成就，谱写了他光辉的人生，为宇宙星球运动科学理论的建立做出了有意的贡献。事实证明他的行星运动定律是一座比任何纪念碑的内含都要丰富得多的世间永恒的丰碑。

1596年，他25岁时，出版了《宇宙的神密》一书。

1600年，他29岁时，正式应邀成为第谷的助手（第谷发现他是个有才华的人），开始与第谷合作研究天体运动。

1601年10月24日傍晚，奄奄一息的第谷，将他一生没能完成的事业交给了开普勒，他讲：“我一生之中，都是以观测星辰为工作，我想要得到一种标准的星表……，现在我希望你能继续我的工作。我把所有的底稿都交给你，请你把我观测的结果出版出来……”。开普勒考虑了片刻，点了点头允承了下来。

1602年出版了第谷的《新天文学》六卷。以简朴明快的文字表述，概括了几何、天文、物理这两千年的探索历程与辉煌成就。

1603年印刷了第谷的《释彗星》。

1604年9月30日，开普勒发现了一颗新星(现知是银河系内的一颗超新星)。他虽视力不佳，却仍坚持继续观测了十几个月，把观测结果发表在1607年出版的《巨蛇座底部的新星》一书中，打破了星座无变化的传统说法。这一年他还在观测中发现了一颗大彗星，即后来定名的哈雷彗星。

1609年，他对火星的观测和研究取得了令人满意的成绩。在此之前，他一边观测，一边研究，对火星作匀速圆周运动的观念产生了怀疑，并试图用别的几何图形来解释火星的运行轨道。经过四年的苦思冥想，终于在1609年，验证并发现了火星的运动轨迹是椭圆形的。实践证明，也只有用椭圆形的理论才能对星球运动做出准确的解释。从此揭示了“开普勒第一定律”。同年出版了《新天文学》(又名《论火星的运动》)。新天文学被认为是科学革命期间最重要的学术著作之一。

1619年出版了《宇宙谐和论》，发表了他关于行星运动三大定律的研究成果。在黑暗中的摸索探求了10年时间,终于云开雾散，揭开了星球运动的真相，亲眼享受到了真理放射出来的万丈光芒。

1601年起，他作为第谷的助手，与第谷进行了密切的合作。第谷在观测宇宙星球运动方面是一位卓有成效的天文学家，他在数十年的精确观测中，取得了大量科学数据。在他死后，开普勒花了26年的时间（大约是1627年），将第谷对星球的观测资料整理出来了，之后，四处奔走筹集资金，出版了第谷在生前没有能够出版的《鲁道夫星表》，完成了他老师临终前交给他的任务。这一著作的颁发，终于把日心说的科学理论向前推进了一大步。

 

但是，科学家开普勒的身世却是不幸的。我们从他不幸的身世中可以看出一个科学家，为了证实科学研究成果的正确性，他不惜抛弃一切，包括个人幸福在内。他不论在家庭生活中，还是研究工作中，从来都是以事业为重。他是从体弱多病、父亲早逝、家庭不幸、经济困难、教会迫害、拖欠薪金、操劳跋涉的重重困难中走出来和科学家。

他于1571年12月27日出生在德国威尔德斯达特镇，是个7个月的早产儿。由于先天不足，从小就体弱多病，后来还患上了猩红热和天花。天花使他变成了麻子脸，而且还损伤了他的眼睛视力，直接影响到他以后对星球运动观测的能力。但他没有在体弱多病的面前示弱。

他从小就聪慧过人，善于思考。

1583年，他12岁时进入修道院学习。

1587年，他16岁进入德国蒂宾根大学，在学校遇到了秘密宣传哥白尼学说的天文学家麦斯特林先生② ，在他的影响下，开普勒成了哥白尼学说的忠实拥护者。

1588年，他17岁，还在大学读书时，他的父亲去世了。

1597年，他26岁时，与一位出身名门的寡妇结了婚。举止傲慢的妻子使他很少感到家庭的温暖。

1613年，42岁时，在他前妻死后不久，又与一贫家女子结了婚，感情虽很融洽，但经济上常常处于绝望的境地。他两个妻子共生有12个小孩，大多在贫困中夭折。他为其孩子们的生存输出了代价。

1620年，在他49岁时，他的母亲因被指控犯有巫术罪而入狱，他经一年多的奔波、努力，才使其得以释放。

他作为新教徒常受到天主教会的迫害，他的一些著作被教皇列为禁书。经济困苦和操劳跋涉，严重损害了他的健康。

1630年，德国正置战乱时期，他连续数月没有拿到薪金，他不得不亲自前往州政府所在地索取。到达目的地后他突然发烧，几天以后，即当年11月15日，在贫病交困中寂然死去，年仅59岁。

 

朋友,当你看了开普勒在天文学方面取得的伟大成绩和他不幸的身世后，会产生何种感觉？是同情？是敬仰？是崇拜？不管是何种感觉，首先应该向这位科学家学习，学习他不怕困难、勇往直前、追求真理，弃自身于科学之后的、朴实而伟大的精神！

 

注释：

①    第谷是开普的老师，是望远镜发明之前最后一位用肉眼观测天体运动而取得伟大成绩的天文学家。对天体方位进行了几十年的观测，积累了大量而精确的原始材料。

②    麦斯特林是一位天文学家、教授，是哥白尼学说的忠实信奉者、传播者，是开普勒崇拜的老师。

 

 

2014年3月30日