Johannes Kepler

Johannes Kepler, gezegenlerin Güneş çevresindeki hareketini üç yasayla tanımlayan Alman gökbilimci ve matematikçidir. Yörüngelerin daire değil elips olduğunu göstermesi, astronominin iki bin yıllık bir varsayımını sona erdirdi ve Isaac Newton'un kütle çekimi kuramının yolunu açtı. Kepler aynı zamanda optik, matematik ve gökbilim alanlarında özgün çalışmalar yapmış, bilimkurgunun erken örneklerinden birini yazmıştır.

Hayatı

Kepler, 27 Aralık 1571'de, o dönemde Kutsal Roma-Cermen İmparatorluğu'na bağlı serbest imparatorluk kenti Weil der Stadt'ta doğdu. Çocukluğu yoksulluk ve hastalıklarla geçti; çiçek hastalığı yüzünden görmesi zayıfladı ve elleri sakat kaldı. Parlak zekâsı sayesinde burslarla öğrenim gördü ve Tübingen Üniversitesi'nde teoloji okudu. Orada matematik hocası Michael Maestlin ona Copernicus'un Güneş merkezli sistemini tanıttı; Kepler bu fikre bağlandı ve hayatı boyunca savundu. Yaşadığı çağda Güneş merkezli görüşü açıkça dile getirmek, üniversitelerdeki akademik huzuru bozabilecek bir tutumdu; yine de o, kuramın güzelliğine ve matematiksel sadeliğine inandığı için geri adım atmadı.

Papaz olmayı düşünürken 1594'te Graz'daki bir okulda matematik öğretmenliği teklifini kabul etti. Burada gökyüzü üzerine kafa yormayı sürdürdü. 1596'da yayımladığı ilk kitabı "Mysterium Cosmographicum"da, o günlerde bilinen altı gezegenin yörüngeleri arasındaki uzaklıkların, birbirinin içine yerleştirilmiş beş düzgün çokyüzlüyle açıklanabileceğini ileri sürdü. Bu fikir yanlıştı, fakat kitap Tycho Brahe dahil birçok bilgin tarafından fark edildi ve Kepler'in kapısını açtı. 1597'de Barbara Müller ile evlendi.

Dinî baskılar yüzünden Graz'dan ayrılmak zorunda kalınca 1600'de Prag'a, Tycho Brahe'nin yanına gitti. Tycho'nun 1601'deki ölümünün ardından onun yerine imparator II. Rudolf'un sarayında imparatorluk matematikçisi oldu. Tycho'nun yıllarca biriktirdiği benzersiz gözlem defterlerine ulaşması, çalışmaları için belirleyici oldu. 1612'de Prag'dan ayrılıp Linz'e taşındı ve bölge matematikçisi olarak çalıştı. Bu yıllarda ilk eşi Barbara'yı yitirdi, 1613'te Susanna Reuttinger ile evlendi. Annesi Katharina'nın büyücülükle suçlanıp yargılanması da ömrünün çetin bölümlerinden biridir; Kepler yıllarca annesinin savunmasıyla uğraştı ve sonunda onun beraat etmesini sağladı. Lutherci kilisesinin ayinine katılması engellendiği için 1619'da cemaatten dışlandı.

Son yıllarında Sagan'da General Wallenstein'ın yanında çalıştı. Kasım 1630'da alacaklarını tahsil etmek için yola çıktığı Regensburg'da hastalanıp 15 Kasım'da öldü.

Çalışmaları

Kepler'in en büyük başarısı, Mars'ın hareketini çözme uğraşından doğdu. Tycho'nun verileriyle yıllarca süren hesaplardan sonra, mükemmel daire varsayımının gözlemlere uymadığını fark etti. Küçük bir sapmayı bile yok saymayı reddedişi, onu yeni bir fikre götürdü. 1609'da yayımladığı "Astronomia Nova"da (Yeni Astronomi) ilk iki yasasını ortaya koydu. Birinci yasaya göre gezegenler, Güneş'in odaklardan birinde bulunduğu bir elips üzerinde dolanır. İkinci yasaya göre bir gezegeni Güneş'e bağlayan doğru parçası, eşit sürelerde eşit alanlar süpürür; yani gezegen, Güneş'e yaklaştıkça hızlanır, uzaklaştıkça yavaşlar.

Üçüncü yasasını 1619'da "Harmonice Mundi" (Dünyanın Uyumu) adlı kitabında duyurdu. Buna göre bir gezegenin Güneş çevresindeki dolanma süresinin karesi, Güneş'e olan ortalama uzaklığının küpüyle orantılıdır. Bu yasa, gezegenlerin uzaklığı ile dolanma süresi arasında basit bir bağ olduğunu gösterdi. Kepler yasaları fiziksel bir nedene bağlayamadı; Güneş'ten gelen bir tür kuvvetin gezegenleri sürüklediğini düşündü. Bu soruyu yanıtlamak yarım yüzyıl sonra Newton'a kaldı.

Optik alanında da önemli işler yaptı. 1604'te "Astronomiae Pars Optica" adlı kitabında göz merceği ve görmenin nasıl işlediğini, görüntünün retinada ters oluştuğunu anlattı. 1611'de yayımladığı "Dioptrice"te teleskopun kuramını inceledi ve iki dışbükey mercekli teleskop tasarımını ortaya koydu; bu tasarım bugün "Kepler teleskopu" olarak bilinir. 1604'te gökyüzünde parlayan ve sonradan "Kepler'in süpernovası" adı verilen yeni bir yıldızı inceleyerek bunu "De Stella Nova" (1606) adlı kitabında anlattı. Bu, Samanyolu'nda çıplak gözle görülmüş en son süpernova olarak bilinir.

Tycho'nun gözlemlerini temel alan "Rudolphine Tabloları" 1627'de basıldı ve gezegen konumlarını o güne dek görülmemiş doğrulukla hesaplamayı sağladı. Kepler'in ilgi alanı çok genişti: 1611'de arkadaşına yeni yıl hediyesi olarak yazdığı kısa bir kitapta kar tanelerinin neden altı köşeli olduğunu sorguladı; bu soru, bugün kristal yapılarla ilgilenen bilimcilerin de başvurduğu bir yaklaşımın erken örneğidir. Ayrıca şarap fıçılarının hacmini ölçmek için geliştirdiği yöntemler, integral hesabının öncüllerinden sayılır. Kepler logaritmaya da ilgi duydu ve bu konuda hesap tabloları hazırladı. Ölümünden sonra yayımlanan "Somnium" (Rüya) ise Ay'a yapılan bir yolculuğu ve oradan görülen gökyüzünü anlatır; bilimkurgunun öncülerinden biri sayılır.

Mirası

Newton, evrensel çekim yasasını formüle ederken Kepler'in yasalarını doğal bir sonuç olarak türetti. Kepler yasaları bugün de uydu ve ötegezegen yörüngelerinin hesabında kullanılır. NASA, ötegezegen avcısı uzay teleskobuna onun adını verdi: Kepler Uzay Teleskobu 2009'da fırlatıldı, 2018'e kadar çalıştı ve binlerce ötegezegen buldu.

Kepler, gökyüzünü matematiksel uyum arayışıyla inceleyen, ama sonunda gözlem verilerini kendi güzel kuramlarının üstünde tutan bir bilim insanıdır. Bilimin en çarpıcı özelliklerinden biri, bir fikri sevdiğiniz hâlde veriye yenilebilmektir ve Kepler bunun en iyi örneklerinden biridir.

Kısaca

• 27 Aralık 1571'de Weil der Stadt'ta doğdu, 15 Kasım 1630'da Regensburg'da öldü.
• Tycho Brahe'nin yardımcısı oldu, ölümünden sonra imparatorluk matematikçiliğini devraldı.
• Gezegen hareketinin üç yasasını buldu: elips yörünge, eşit alanlar, uzaklık-süre bağıntısı.
• "Astronomia Nova" (1609) ve "Harmonice Mundi" (1619) başlıca eserleridir.
• NASA'nın ötegezegen avcısı Kepler Uzay Teleskobu onun adını taşır.

Fotoğraf: August Köhler (Kepler'in 1620 dolayındaki özgün portresinin kopyası) · Public domain · Wikimedia Commons