人物关系共1人

第谷·布拉赫

老师

第谷·布拉赫（Tycho Brahe，1546年12月14日-1601年10月24日），出生于丹麦斯堪尼（今属瑞典），毕业于罗斯托克大学，丹麦天文学家、占星学家，近代天文学的奠基人[1]。 1560年8月，一次日食的发生使其对天文学产生了浓厚的兴趣。1563年，观测到木星与土星相靠近的时间，比天文表预测早一个月，制作出更精确可靠的天文表。1566年，前往德国罗斯托克大学攻读天文学，并由此开始了天文研究工作。1572年11月11日，在仙后星座观测到一颗新的星体，后来这颗星被确认是超新星。1582年，把年的长度精确到一秒钟之内，后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请，在汶岛建造天堡观象台。1584年，在汶岛20多年的观测期间，亲自设计了大批先进的天文仪器，如大型墙象限仪、赤道浑仪等，取得了一系列重要成果。第谷·布拉赫曾提出一种介于地心说和日心说之间的宇宙结构体系，17世纪初传入中国后曾一度被接受。第谷·布拉赫所做的观测精度之高是他同时代的人望尘莫及的，其编制的一部恒星表相当准确，在现代仍然有价值[1]。1601年10月24日，逝世，终年55岁[2]。 1566年12月，第谷·布拉赫因为一个数学问题与丹麦贵族曼德鲁·帕斯伯格（Manderup Parsberg）发生了争吵，在决斗中导致其失去了自己的鼻梁，据说后来用银和金分别仿造了鼻梁，并用胶水把它粘在鼻子上[3]。

全文

人物生平

早年经历

开普勒位于威尔（Weil der Stadt）的出生地

约翰内斯·开普勒于1571年12月27日，也就是当年的圣若望庆日，在神圣罗马帝国自由城魏尔德尔斯塔特（Weil der Stadt，今德国巴登-符腾堡州的一部分，位于斯图加特市中心以西30千米）出生，在他前面有两个哥哥和一个姐姐。他的祖父西博尔德·开普勒（Sebald Kepler）曾经是这个城镇的市长，但是约翰内斯·开普勒出生时，开普勒家族的家业已经开始衰落。他的父亲海因里希·开普勒（Heinrich Kepler）为了营生，当了一名危险的雇佣兵，在约翰内斯5 岁的时候就离开了家庭，据说后来死于荷兰的八十年战争。约翰内斯的母亲凯瑟琳那·古尔登曼（Katharina Guldenmann）是一名旅店老板的女儿，同时是一名医生和草药商。约翰内斯是早产儿，孩提时体弱多病。然而，他超常的数学才能经常给他外祖父旅馆内的客人留下深刻的印象4。他在很小的时候就接触到并喜爱上了天文学，而这种喜爱贯穿了他的一生。在他6 岁时，他看到了1577年大彗星（C/1577 V1），并写道他“被妈妈带到一处高地看彗星。”在他9 岁时，他观察到了另外一次天文事件——1580年的月食，并记录道他记得他被“叫到门外”看月食，月亮“看起来非常红”。然而，童年患上天花，使他的视力衰弱，双手残废，因此限制了他天文观察的能力4。

学习经历

1589年，在经过文法学校、拉丁学校以及毛尔布劳恩（Maulbronn）神学院的学习之后，开普勒进入了图宾根大学的图宾根神学院。在那里，他师从维塔斯·穆勒（Vitus Müller）学习哲学，跟随雅各布·黑尔布兰德（Jacob Heerbrand）学习神学。雅各布是菲利普·梅兰希通（Philipp Melanchthon）在威登堡的学生。雅各布·黑尔布兰德还有另外一名学生叫迈克尔·马斯特林（Michael Maestlin），后者在1590年成为图宾根大学校长5。

开普勒小时候看过的1577年大彗星吸引了全欧洲天文学家

开普勒证明了自己是一名杰出的数学家，并作为一名熟练的占星家给同窗占星，为自己赢得了声誉。在1583-1631年间担任图宾根大学数学教授的迈克尔·马斯特林的教导下，他学习了关于行星运动的托勒密体系与哥白尼日心说。在那段时间，他自己成了哥白尼的拥护者。在一次学生辩论中，他从理论和神学两个角度捍卫日心说，坚称太阳是宇宙动力的主要来源。虽然他很想成为一名牧师，在他学业将要结束之际，开普勒被推荐担任格拉茨新教学校（后来成为格拉茨大学）的数学与天文学教师。他于1594年4月接受了该职位，时年23岁4。

研究经历

开普勒在《宇宙的神秘》中关于太阳系的柏拉图式实体模型

开普勒的第一部主要天文学著作是《宇宙的神秘》（Mysterium Cosmographicum），是第一部捍卫哥白尼学说、公开发表的作品6。开普勒声称在格拉茨教学的1595年7月19日顿悟，在黄道十二宫图中展示了木星合土星（大合，Great conjunction）的周期变化。他意识到正多边体按照规定的比率与一个内切圆和外切圆相连，他推测这可能是宇宙的几何基础。在寻找符合已知的天文学发现（甚至使用加入该系统的额外行星）、独特排列的多面体的努力失败后，开普勒开始用立体的多面体进行实验。他发现五个柏拉图多面体中的每一个都可通过球体进行独特的内切和外切。先构建这些多面体，每一个多面体装在一个球体里，这个球体又装在另一个多面体内，每个多面体可产生6层，分别对应6个已知的星球（水星、金星、地球、火星、木星和土星）。对这些多面体（八面体、二十面体、十二面体、四面体和六面体）进行正确的排序，开普勒发现假设这些星球环绕着太阳，那么球体可以按照一定的间距进行排列，间距对应于每个星球路径的相对尺寸（在已知的天文学观测结果的精确度范围内）。

开普勒早期太阳系模型内部详细结构

开普勒还发现了一个公式，将每个星球的轨道大小与其轨道周期进行关联，从内行星到外行星，轨道周期的增长率是轨道半径差的两倍。然而，开普勒后来又否定了这个公式，因为这个公式不够精确。正如他在标题中所表明的，开普勒认为他已经揭示了上帝对宇宙的几何设计。开普勒对于哥白尼学说的许多热情源于他对于物质与精神之间的联系的神学信仰。宇宙本身是上帝的一个影像，太阳对应圣父，星球对应圣子，它们之间的间隔对应圣灵。《宇宙的神秘》的最初手稿包含了一延伸章节，用以调和太阳中心说与貌似支持地球中心说的圣经选段7。在其老师迈克尔·马斯特林的支持下，开普勒获准在图宾根大学理事会发表他的手稿，期间他删掉了《圣经》注释，增加了对哥白尼学说及他的新想法更简单易懂的描述。《宇宙的神秘》于1596年年底发表，开普勒在1597年年初收到了发表的版本，并将其发送给著名的天文学家与赞助人。该书并未被广泛阅读，但是它建立了开普勒作为一名高水平的天文学家的声誉。对赞助人及格拉茨新教学校提供给他职位的人充满热情的付出，也是他进入学术赞助体系的关键之路4。

在《宇宙的神秘》中，开普勒从未放弃柏拉图式的多面体-球体宇宙学说，虽然根据他后来的作品，其中的一些细节可能需要修改。他后来的主要作品，通过计算行星轨道的偏心率，发现更精确的球体内外尺寸，但在某种意义上都是对该作品的进一步发展。1621年，开普勒发表了扩展后的第二版《宇宙的神秘》，内容比第一版长一半，在脚注部分详细记录了在第一版发表之后的25年内他所作的修正与改进。

关于其影响，《宇宙的神秘》可以视为将日心说理论现代化的重要的第一步。当尼古拉斯·哥白尼（Nicolaus Copernicus）在其作品《天体运行论》中发展日心学说的时候，他用托勒密工具（即周转圆与离心圆）解释星球轨道速度的变化，并继续用地球轨道中心作为参考点，而不是用太阳中心“辅助计算以便使读者不会因偏离托勒密太多而感到混淆。”现代天文学家将很大部分成绩归功于《宇宙的神秘》，尽管它的主要论点有瑕疵，“因为它代表了清除哥白尼学说中托勒密理论残留的第一步。”7

《宇宙的神秘》出版之后，在格拉茨新教学校督导的支持下，开普勒开始了雄心勃勃的计划，进一步发展和完善他的作品。他计划编写另外4部书籍：一部关于宇宙的静止天体（太阳和固定的恒星）；一部关于行星及其运动；一部关于行星的物理属性与地理特征的形成（侧重于地球）；一部是关于天空对地球的影响，涵盖大气光学、气象学和占星术4。

开普勒和芭芭拉在格拉茨附近的格森多夫的房子