他是個早產兒,只在母親的肚子里待了7個月。
4歲時,他因天花險些喪命,接著又患上了猩紅熱,結果眼睛被燒壞。由于天生視力差,天上的星辰對他來說只是一些微弱的發光體而已。然而,成年后他卻熱愛上了天文學事業,并立下了“為天空立法”的宏愿。
他,就是德國著名天文學家開普勒。
開普勒1571年12月27日生于德國符騰堡州維爾城,1589年考入杜賓根大學,攻讀神學、哲學和數學。因為受到贊同哥白尼學說的天文學教授歇爾·馬斯特林的影響,他的興趣轉向天文學,成為哥白尼學說的堅定擁護者。
1594年,開普勒大學畢業,在馬斯特林教授的推薦下來到奧地利,擔任格拉茨大學的數學和天文學講師。1598年,在天主教會的脅迫下,他不得不逃離德國。1600年,在丹麥著名天文學家第谷·布拉赫的邀請下來到布拉格,并當上了布拉赫的助手。
1601年,布拉赫去世。開普勒繼承了老師未完成的事業——著手《星表》的編制工作。但由于連年戰亂,開普勒只好暫停《星表》的編制,轉向了火星的研究。當時,無論是托勒密還是哥白尼,都認為星球是做圓周運動的。起初,開普勒也持這種觀點,他將布拉赫留下的關于火星的資料,用圓周軌道來計算,可計算了幾個月也毫無結果。
一天,當年推薦開普勒到格拉茨大學任教的恩師馬斯特林來布拉格看望他。見開普勒的屋子里到處畫滿了亂七八糟的圓圈,馬斯特林不禁奇怪地問道“朋友,我不知道你這些年到底在干什么?”
“我想弄清行星的軌道。”
“這個問題從托勒密到第谷·布拉赫,不是都毫無疑問了嗎?”
“不對,現在的軌道和布拉赫的數據還有8分之差。”
馬斯特林失聲叫道“哎呀,8分,這是多么小的一點啊。它只不過相當于鐘盤上秒針在0.02秒的瞬間走過的一點角度。我的朋友,你面前是浩渺無窮的宇宙啊,難道連這一點誤差也要引起愁思?”
開普勒十分堅定地說“是的。我已經查遍布拉赫關于火星的資料,他20多年如一日的觀察數據完全一致——火星軌道與圓周運動有8分之差。感謝上帝給了我這樣一位精細的觀測者。這8分絕對不能忽視,我決心從這里打開缺口,改革以往所有的體系。”
恩師和朋友們甚至是妻子的不理解,并沒有使開普勒動搖。他沒有像布拉赫那樣決心要研究1000顆星星,而是緊緊盯住了一顆星星——火星!
經過幾年不懈研究,1605年,開普勒終于發現火星的軌道并不是圓,而是橢圓。這個發現在天文學上具有劃時代意義,這便是后來被稱為“開普勒第二定律”的橢圓定律。之后,他又發現了第一定律行星繞太陽做圓周運動在一定時間內掃過的面積相等。即等面積定律。
一個驚世天機就這樣被他識破了。可開普勒并沒有就此罷手,此后十年,他以頑強的毅力和驚人的耐心,終于從一大堆計算數字中發現了另一個秘密行星繞太陽運轉時,其運轉周期的平方等于它與太陽間平均距離的立方。這就是被稱為“天文史上偉大發現”的“開普勒第三定律”。
開普勒發現的這三條定律,使得雜亂的宇宙星空在人們眼里頓時顯得井然有序,并為牛頓建立萬有引力定律打下堅實基礎,因此,他被后人譽為“為天空立法的人”、“天體力學奠基人”。
開普勒終生病魔纏身,但他卻以堅強的毅力與疾病進行斗爭,在貧病交加中奮戰了20多年,終于探索到了一個個宇宙和星辰的秘密,從而實現了他年輕時立下的宏愿——“為天空立法”!