Astronomia nova
| Astronomia nova | |||
|---|---|---|---|
 Titulní strana spisu Astronomia nova (1609), v němž Johannes Kepler zveřejnil své první dva zákony | |||
| Autor | Johannes Kepler | ||
| Původní název | Astronomia Nova ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΤΟΣ, sev physica coelestis, tradita commentariis de motibvs stellæ Martis, ex obſervationibus G.V. Tychonis Brahe | ||
| Jazyk | nová latina | ||
| Datum vydání | 1609 | ||
| Předchozí a následující dílo | |||
| |||
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |||
Astronomia nova je astronomický spis Johanesse Keplera vydaný roku 1609. Kniha obsahuje výsledky jeho dlouhodobého výzkumu pohybu planety Mars a první dva Keplerovy zákony. Její celý název zní v překladu „Nová astronomie, založená na příčinách, aneb Nebeská fyzika, pojednaná prostřednictvím komentářů týkajících se pohybů hvězdy Marsu, na základě pozorování Tycha Braha“.
Pozadí vzniku
[editovat | editovat zdroj]Roku 1600 Kepler odešel ze Štýrského Hradce, kde byl pronásledován pro své náboženské přesvědčení a pro své koperníkovské myšlenky. Na pozvání dánského astronoma Tycha Braha přesídlil do Prahy, kde se stal jeho asistentem. Jejich vztahy byly napjaté, neboť Brahe nevěřil Koperníkově heliocentrické teorii. Zastával názor, že Země je umístěná ve středu, zatímco ostatní planety obíhají okolo Slunce.
Brahe požádal Keplera, aby vypočítal přesnou oběžnou dráhu Marsu, u nějž si povšiml orbitální excentricity její trajektorie; excentricita byla považována za anomálii, neboť všeobecně byla přijímána myšlenka, že planety obíhají po kružnicích. Tento úkol předtím Brahe zadal svému asistentu Longomontanovi, jenž pak přešel ke studiu pohybu Měsíce. Kepler práci původně zamýšlel dokončit během několika týdnů, nakonec však pro tento úkol potřeboval celých šest roků. Během této práce objevil dva ze svých zákonů:
- Planety obíhají kolem Slunce po eliptických drahách, v jejichž jednom společném ohnisku je Slunce.
- Obsahy ploch opsaných průvodičem planety za stejný časový interval jsou stejně velké.
Tyto zákony poprvé Kepler publikoval v knize Astronomia Nova roku 1609. V této knize také jako první vyslovil domněnku, že Slunce se otáčí okolo své osy.
Obsah
[editovat | editovat zdroj]
Kniha po úvodních pasážích obsahuje 70 kapitol rozdělených do pěti částí, ve kterých Kepler popisuje, jak pomocí zejména Brahových pozorování Marsu a trigonometrie postupně došel ke svému popisu pohybu Marsu a obecně zákonům oběhu.
V první části srovnává geocentrický Ptolemaiův, heliocentrický Koperníkův a kombinovaný Tychonův model a dochází k závěru, že jsou matematicky ekvivalentní a dávají v zásadě stejné předpovědi. Dále poprvé navrhuje fyzikální princip měnící se rychlosti pohybu planety nepřímo úměrně její vzdálenosti od Slunce.
V druhé části zavádí vlastní model oběhu Marsu starého typu s kruhovou drahou, který nazývá hypothesis vicaria, zástupná hypotéza. Zde také zavádí pravou anomálii jako polohu planety vůči Slunci a střední anomálii jako polohu na kruhu, kdyby se planeta pohybovala rovnoměrně. Pomocí přepočítaných 4 opozicí Marsu pozorovaných Brahem pracně určuje parametry modelu a ověřuje platnost hypotézy na dalších 8 opozicích. Dále počítá vzdálenost Marsu od Slunce a pro obě různá pozorování mu vyšla poloviční excentricita než v modelu. Model proto upraví a ten nyní vykazuje chybu 8 úhlových minut, zatímco nepřesnost měření jsou jen 2 minuty. Tato chyba jej vede k odmítnutí hypotézy (ale dále model používá pro výpočty).
Ve třetí části upřesňuje dráhu Země, aby následně mohl přesněji určovat polohu Marsu dle pozorování ze Země. Jednou z metod je pozorování Marsu s časovým odstupem jeho periody (687 dní), kdy se nachází na stejném místě dráhy a je tedy pevným bodem ve vesmíru. Odvozuje, že poloviční excentricita platí pro modely všech planet i měsíce a s takto upraveným modelem počítá rychlost planet v apsidách. Z jejich srovnání odvozuje teorii rychlosti nepřímo úměrné vzdálenosti od Slunce. Tento zákon fyzikálně vysvětluje silovým působením Slunce a předkládá hypotézu, že jde o magnetickou sílu a důsledek rotace Slunce. Kepler nemá matematický nástroj jak popsat stále se měnící rychlost (Keplerova úloha) a svůj 2. zákon formuluje geometricky, což je známé jako zákon ploch. K tomu odvodí vztah mezi střední a excentrickou anomálií známý jako Keplerova rovnice.
Čtvrtá část je věnována tvaru oběžné dráhy. Dokazuje, že není kruhová a že je zúžená do tvaru oválu. Postupně hledá přesnější tvar a snaží se jej odůvodnit svou magnetickou hypotézou, až nakonec dospěje k elipse.
V páté části znovu přepočítává uzly a sklon marsovské dráhy. Uvádí nehybnou rovinu rotace Slunce, vůči které jsou dráhy skloněny vlivem vlastního magnetismu planet. Mars nemá měřitelnou denní paralaxu a okamžik opozice a největšího přiblížení Marsu se může mírně lišit. V závěru si klade otázky, zda dochází k dlouhodobým změnám v pohybu a snaží se je zodpovědět srovnáním s nepříliš přesným pozorování Ptolemaia.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Astronomia nova na francouzské Wikipedii.
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- Johannes Kepler, New Astronomy, překlad: William H. Donahue, Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992. ISBN 0-521-30131-9
- Johannes Kepler, Nová astronomie. (výbor z díla s doprovodným texty). Praha: Togga, 2023. ISBN 978-80-7476-317-5
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- (latinsky) Astronomia nova na serveru e-rara.ch
- (anglicky) Kepler's Discovery, animovaný úvod do Keplerova díla
