Waarom ze de keizerlijke wiskundige en briljante astrofysicus op de brandstapel wilden verbranden: Het geheim van Johannes Kepler

2024 Auteur: Richard Flannagan | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 00:14

De Duitse natuurwetenschapper, wiskundige, astronoom, astroloog, opticien en protestantse theoloog ontdekte de wetten van de planetaire beweging, naar hem genoemd "de wetten van Kepler". Net als zijn collega Galileo Galilei ontwikkelde Johannes Kepler een heliocentrisch wereldbeeld, opgericht door Copernicus. Zijn vernieuwende ideeën waren hun tijd ver vooruit. Wetenschappelijke theorieën stuitten niet alleen op felle tegenstand van de katholieke kerk, maar ook in de progressieve protestantse omgeving. Eenzaam, verstoken van begrip en steun, werkte Kepler onvermoeibaar en geloofde in zijn ontdekkingen …

Jeugd van genie

Johannes Kepler werd geboren op 27 december 1571 in Weil (nu Weil der Stadt) in Württemberg. Hij werd te vroeg geboren, was een erg zwak en ziekelijk kind. Op de leeftijd van zeven maanden leed Johann aan de pokken. De ziekte gaf complicaties en het gezichtsvermogen van Kepler was verzwakt.

De ouders van de jongen, Heinrich en Katharina Kepler, leefden in armoede. Zijn vader was een reizende koopman en verliet het gezin toen Johann nog maar vijf jaar oud was. De moeder van de toekomstige wetenschapper was de dochter van een herbergier en, nadat ze het familiebedrijf had geërfd, begon ze het met succes te runnen. Bovendien was ze goed thuis in kruiden, waarzeggerij en kruidengeneeskunde.

De financiële situatie was erg onstabiel en de jongen kon alleen maar dromen van een goede opleiding. Alleen zijn ingenieuze geest en doorzettingsvermogen bewezen eens te meer dat niets onmogelijk is. Johann ging naar een Latijnse school in Leonberg. Daar studeerde hij goed en kreeg hij een beurs om protestantse theologie te studeren. Na het voltooien van zijn studie aan het klooster in 1589, ging Kepler naar de universiteit van Tübingen.

Wetenschapper worden

De jonge Johann werd verliefd op astronomische wetenschap dankzij zijn moeder. Zij was het die haar nieuwsgierige zoon in 1577 een komeet liet zien. Deze aanblik maakte een onuitwisbare indruk op de zesjarige jongen. Drie jaar later observeerden moeder en zoon een ander astronomisch fenomeen: een maansverduistering. Johann droeg zijn passie voor astronomie zijn hele leven met zich mee. Vervolgens zei de wetenschapper dat als het niet voor gendervooroordelen en armoede was, zijn moeder een opleiding zou kunnen volgen en wetenschapper zou kunnen worden. Kepler was een waardige zoon van zijn moeder.

Aan de universiteit studeerde Johann aan de Faculteit der Letteren. Daarna studeerden ze wiskunde en astronomie. Later stortte Kepler zich in een diepgaande studie van de theologie. Johann maakte voor het eerst kennis met het werk van Nicolaus Copernicus. Kepler werd een fervent aanhanger van zijn theorieën. Wilde Kepler in het begin protestants priester worden, nu is alles veranderd.

Johann toonde gewoon een fenomenaal wiskundig vermogen. De jongeman werd gevraagd om les te geven aan de universiteit van Graz. Hij werd daar de jongste hoogleraar. Kepler was zes jaar lang leraar wiskunde, astronomie en theologie. Gedurende deze tijd slaagde hij erin zijn eerste werk "The Mystery of the Universe" te schrijven. Het werd gepubliceerd in 1596. In het boek sprak Kepler over universele harmonie en probeerde hij de geheimen van het universum te ontrafelen. De wetenschapper vergeleek de banen van de vijf planeten die toen bekend waren. Toen stelde hij zich ze rond voor. Later, na andere werken en ontdekkingen, verloor dit wetenschappelijke werk gedeeltelijk zijn betekenis, aangezien Kepler bewees dat de banen van de planeten een elliptische vorm hebben. Maar Johanns geloof in de absolute wiskundige harmonie van het heelal bleef voor altijd.

De leer van Johannes Kepler was gebaseerd op twee postulaten: wetenschappelijke en theologische. Hij bekeek de wetenschap altijd door het prisma van de Heilige Schrift. In geschillen met collega's bewees hij altijd de waarheid van de theorie van heliocentrisme, waarbij hij niet alleen citaten van Copernicus aanhaalde, maar ook verzen uit de Bijbel.

Tegenwoordig worden alle ontdekkingen en wetten van Kepler bevestigd door wetenschappelijk onderzoek van de moderne wetenschap. Dit is in een tijd waarin er sprake is van een zeer nauwkeurige techniek. Men kan het genie van Johannes Kepler, zijn verbeeldingskracht, doorzettingsvermogen alleen maar eindeloos bewonderen, toen hij, zonder dit alles bij de hand te hebben, alles zo precies kon uitdrukken.

Ondanks het feit dat Kepler astrologie zelf als een pseudowetenschap beschouwde, werd hij beschouwd als een zeer getalenteerde astroloog. Johann zei dat mensen zich heel erg vergissen, denkend dat de hemellichamen op de een of andere manier hun aardse bestaan beïnvloeden. Hij noemde astrologie de domme dochter van de ware wetenschap die haar moeder voedt. Keplers astrologische voorspellingen voor 1594 zorgden voor een goede reputatie voor hem, want de voorspellingen van een extreem koude winter en een Turkse invasie kwamen precies uit.

Priveleven

Johannes Kepler ging in 1597 zijn eerste huwelijk aan met Barbara Müller. Ze was toen 25 jaar oud, ze was een weduwe met een kind. Ze woonden bijna 15 jaar samen en kregen vijf kinderen. Twee stierven in de kinderschoenen. In 1611 werd Barbara ernstig ziek. Het waren zeer moeilijke jaren voor Johann. Bijna tegelijkertijd verliest hij zijn zesjarige zoon, die stierf aan de pokken, en zijn vrouw. Anderhalf jaar later trouwt Johann opnieuw met een vrouw genaamd Susanna. In dit huwelijk was hij gelukkiger. De vrouw bleek een goede moeder voor zijn kinderen, erg aardig en zorgzaam.

Erkenning en ballingschap

Johann stuurde zijn eerste wetenschappelijke werk "Secrets of the Universe" naar Galileo en de astronoom Tycho Brahe. Galileo prees Keplers heliocentrische benadering zeer, maar bekritiseerde zijn mystieke numerologie. Tycho steunde dit ook niet, gezien deze verzinsels vergezocht. Hij waardeerde ten volle de originaliteit van het denken van de geniale wetenschapper. Ze begonnen te corresponderen. Kepler kon niet voldoende argumenteren met Brahe, omdat hij niet over de exacte gegevens en apparatuur beschikte die de eminente astronoom tot zijn beschikking had.

Op dit moment, in de stad waar de wetenschapper met zijn gezin woonde, begint de spanning op te lopen. Tijdens de Contrareformatie probeerden ze Kepler te dwingen zich tot het katholicisme te bekeren. De wetenschapper weigerde en werd gedwongen te vluchten. Hier moest ik trouwens Tycho uitnodigen. In 1600 vertrok Johann naar Praag. Daar ontving hij de functie van hofastronoom aan het hof van keizer Rudolf II.

De wetenschapper kon zich eindelijk volledig aan de wetenschap wijden. Hij observeert de planeten en schrijft verhandelingen. Een jaar later stierf Tycho Brahe plotseling. Kepler neemt zijn plaats in als de keizerlijke wiskundige. Johann zou Brahe's onderzoek op het gebied van waarnemingen van Mars en het samenstellen van de Rudolfin-tabellen van planetaire beweging voltooien. Dan verdiende hij heel bescheiden. Eindeloze oorlogen deden de schatkist leeglopen en betaalden de wetenschapper echte centen. Om zijn gezin te onderhouden, verdiende Kepler geld door horoscopen op te stellen. Hier eisten de hebzuchtige erfgenamen van Tycho al zijn werk voor zichzelf op. Johann moest afbetalen. Het volgende decennium werd besteed aan vruchtbaar werk ten behoeve van de wetenschap. De wetenschapper voltooide niet alleen wat Brahe was begonnen, maar vulde ook de theorie van Nicolaus Copernicus aan met zijn aanname van een elliptische baan waarin de planeten rond de zon bewegen.

In 1609 publiceerde hij Kepler's eerste en tweede wetten van planetaire beweging als resultaat van zijn elliptische theorie. Na de gegevens over de baan van Mars te hebben bestudeerd, ontdekte de wetenschapper op 15 mei 1618 de derde van de naar hem vernoemde wetten. Hij beschreef het in het werk "Harmonices Mundi libri V" (Wereldharmonie). In 1621 verrijkte hij de leer van Copernicus met de stelling dat de kracht van de zon de planeet doet bewegen. Zijn wiskundige en astronomische overwegingen waren eeuwenlang van grote invloed op de verdere ontwikkeling van de natuurkunde. Een belangrijke wending in de wetenschappelijke epistemologie van onze tijd betekende een consequente verwerking van de resultaten van zijn onderzoek.

Kepler waardeerde de kennis en ervaring opgedaan door wetenschappelijke observatie boven de tegenstrijdige verklaringen van kerkelijke en seculiere autoriteiten. Daarom kwam hij steeds meer in conflict met hen. Hierdoor werd hij in 1611 gedwongen naar Linz te verhuizen, waar hij als wiskundige begon te werken. In 1615 ontwikkelde hij de Kepler-vatregel. Het werd zijn belangrijkste bijdrage aan de wiskunde. Met zijn hulp was het mogelijk om oppervlakten en volumes te berekenen. In de toekomst stimuleerde het de ontdekking van de formule van Simpson en was het een belangrijke stap in de richting van de totstandkoming van integraalrekening. Tussen 1618 en 1621 schreef Kepler de Epitome Astronomiae Copernicae (Overzicht van de Copernicaanse astronomie), waarin hij al zijn ontdekkingen samenvatte. Dit boek werd het eerste leerboek over het heliocentrische wereldbeeld.

In 1626 dwongen de Contrareformatie en haar fanatici de wetenschapper om Linz te verlaten. Na verschillende reizen publiceerde hij in 1627 de Rudolfin-tafels, die meer dan drie eeuwen als basis dienden voor astronomische berekeningen. Een jaar later vestigde Kepler zich in Sagan (Silezië), waar hij als wiskundige werkte aan het hof van prins Albrecht Wenzel Eusebius von Wallenstein (1583-1634). Met zijn inleiding tot logaritmisch rekenen droeg hij bij aan de verspreiding van dit nieuwe type berekening in Duitsland. Kepler maakte ook optica een onderwerp van wetenschappelijk onderzoek en hielp de ontdekkingen van zijn tijdgenoot Galileo Galilei met een telescoop te bewijzen.

Tijdens waarnemingen van Mars heeft Johannes Kepler een nieuwe formule afgeleid. De essentie was dat de snelheid van de beweging van de planeet omgekeerd evenredig is met de afstand tot de zon. In 1611 schreef de wetenschapper een fantastisch boek over de vlucht naar de maan 'Droom of postuum essay over maanastronomie'. Experts beschouwen dit als het eerste literaire werk in het sciencefictiongenre. In deze roman beschreef Johann alle gebeurtenissen vanuit het oogpunt van de astronomie. Het was dit werk dat een van de oorzaken werd van de tragedie in het leven van de wetenschapper en de indirecte oorzaak van zijn dood.

Het mysterie van Kepler

In de periode van 1615 tot 1621 werkte Kepler aan het ongelooflijk belangrijke wetenschappelijke essay "Copernican Astronomy", dat in drie delen werd gepubliceerd. Er waren gedetailleerde beschrijvingen van alle drie de wetten van planetaire beweging en van alle ontdekkingen van Kepler op het gebied van astronomie. Deze boeken werden onmiddellijk verboden.

In die tijd was het verband tussen sciencefiction en hekserij voor de overgrote meerderheid van de mensen een bewezen feit. De wetenschapper heeft de huidige, al lang bestaande overtuiging ontkend dat de zon om de aarde draait. Hij was de eerste die dieper in de astrofysica dook en een wetenschappelijke manier ontwikkelde om verduisteringen te voorspellen. Keplers ideeën waren te radicaal voor die tijd. Het is niet verrassend dat de wetenschapper werd verdacht van hekserij.

Tijdens de 14e en 15e eeuw werd Europa gegrepen door een heksenjachthysterie. Bij de minste verdenking werden de vrouwen geëxecuteerd wegens 'samenzwering met de duivel'. Het was gebruikelijk dat hoge koninklijken en geestelijken uitdrijvingen uitvoerden op vrouwen waarvan men dacht dat ze bezeten waren. De aanwezigen kregen insecten te zien die uit hun mond kropen toen ze 'van demonen werden verdreven'. Honderdduizenden vrouwen zijn beschuldigd van hekserij en schuldig bevonden. Ze werden op brute wijze gemarteld en vervolgens geëxecuteerd.

Op deze golf ontsnapte Katharina Kepler, de kruidkundige en moeder van Johann, niet aan problemen. Ze was een van de oudste inwoners van de Duitse stad Leonberg en stond bekend om haar eigenwijsheid. Iedereen kende haar talenten om lijden te genezen en te verlichten met behulp van kruidenmengsels van haar eigen preparaat. Een van Katharina's vrienden en klanten meldde haar bij de Inquisitie en beschuldigde haar van hekserij.

Washo was eigenlijk heel eenvoudig. Deze vrouw, Ursula Reinhold genaamd, was de zus van de dorpskapper. Ze bedroog haar man en werd daardoor zwanger. Ze kwam naar haar vriendin Katharina met de vraag haar te helpen bij een abortus. Ze weigerde. Ursula was woedend. Ze deed de abortus zelf, tevergeefs. Als gevolg hiervan werd ze ziek en, om de gevolgen te verbergen, beschuldigde ze haar ex-vriendin ervan haar te betoveren.

Zoals vaak het geval is in kleine steden, waren er meteen een heleboel mensen die een vrouw wilden denigreren. Een meisje verklaarde dat haar hand gevoelloos werd nadat ze door Katarina was geslagen. De onderwijzeres zei dat hij het slachtoffer werd van de heks en beweerde dat ze hem vervloekte en dat hij zijn been verwondde. Er waren anderen die Katarina door gesloten deuren "zagen". Velen hebben beweerd dat ze de oorzaak was van de dood van baby's en de pest van vee.

Het gewicht van het werk van haar zoon Johann werd toegevoegd aan de vermoedens. In het bijzonder zijn boek over de reis naar de maan. Het vertelt het verhaal van een jonge astronoom die naar deze planeet gaat. Daarbij wordt hij bijgestaan door zijn moeder, een genezeres en kruidendokter die geesten kan oproepen. Het boek werd als autobiografisch beschouwd en vormde een goede onderbouwing van de beschuldigingen. Johanns moeder werd gearresteerd.

De arme vrouw werd op brute wijze gemarteld om alle absurde beschuldigingen te bekennen. De zoon kwam te hulp. Johannes Kepler wijdde zich volledig aan de bescherming van zijn geliefde moeder. Hij bewees dat Ursula de abortus daadwerkelijk had ondergaan. De hand van het meisje werd gevoelloos omdat ze te veel zware stenen bij zich had. De leraar hinkte omdat hij struikelde en een gewricht verwondde.

Het proces duurde een heel jaar. Ten slotte werd Katarina, dankzij de heldhaftige inspanningen van haar zoon, van alle aanklachten vrijgesproken. Ze werd vrijgelaten. De gevangenschap en marteling hebben haar gezondheid ernstig beschadigd. Nog geen jaar later stierf de vrouw. Kepler bracht de rest van zijn leven door met het becommentariëren van zijn boek The Dream. Hij probeerde er fanatiek voor te zorgen dat alles wat tot bijgelovige interpretaties kon leiden, zorgvuldig werd uitgelegd. Johann schreef veel toevoegingen waarin hij de strikt wetenschappelijke redenen schetste voor het gebruik van al zijn symbolen en metaforen. Desondanks kun je zelfs nu nog mensen vinden die Kepler als een tovenaar beschouwen, denkend dat hij zijn sinistere geheim van een heksenmeester mee naar het graf heeft genomen.

Erfenis

De werken van de wetenschapper zijn tot op de dag van vandaag waardevol. Bijvoorbeeld op het gebied van symmetrie, kristallografie en codeertheorie. Kepler was de eerste die de term "rekenkundig gemiddelde" gebruikte. Ook de creatie van de eerste tabel met logaritmen is zijn verdienste. Kepler heeft een enorme bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de geometrie. Dankzij hem ontstond het concept van de focus van een kegelsnede en een oneindig ver verwijderd punt. De term "traagheid" werd geïntroduceerd door Johannes Kepler en ontdekte, net als zijn collega Galileo, de eerste wet van de mechanica. De volgende prestatie van de grote wetenschapper werd bijna de wet van de zwaartekracht. Hij kon het wel verklaren, maar wiskundig niet onderbouwen. Johannes Kepler was de eerste die suggereerde dat eb en vloed de impact is van de maan op de bovenste lagen van de oceanen. Newton maakte pas 100 jaar later een soortgelijke veronderstelling.

Kepler was degene die het concept van lichtbreking introduceerde, "optische as", "meniscus", presenteerde de algemene theorie van lenzen en systemen. Hij beschreef het hele principe van het zichtmechanisme volledig, bepaalde de rol van de lens, bepaalde de oorzaken van bijziendheid en verziendheid. Dankzij zijn onderzoek werd de telescoop uitgevonden.

Dood van een wetenschapper

In 1630 besloot Kepler naar Regensburg te gaan, naar de keizer, voor zijn salaris. Onderweg kreeg Johann een zware verkoudheid en stierf. Alles wat de grootste geniale wetenschapper aan zijn kinderen heeft nagelaten: sjofele kleding, een schamele hoeveelheid geld en manuscripten. Later werden ze allemaal gepubliceerd in 22 delen. De wetenschapper had niet veel geluk, zelfs niet na zijn dood. Tijdens de Dertigjarige Oorlog werd de begraafplaats waar hij werd begraven volledig verwoest. Zijn graf heeft het niet overleefd. Alleen het grafschrift bleef over, dat hij zelf schreef: "Ik heb de lucht gemeten en nu meet ik de schaduwen. Mijn geest is in de hemel en mijn lichaam rust op de aarde."

De geschiedenis heeft veel genieën gekend die niet werden begrepen, gewaardeerd en zelfs vervolgd door hun tijdgenoten. Lees ons artikel de trieste val van het genie: wat ging er mis voor Nikola Tesla.