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Kurzbiographie Johannes Kepler:

"... der sich leidenschaftlich dem Streben nach tiefer Einsicht in das Wesen der Naturvorgänge ergeben hat und der allen inneren und äußeren Schwierigkeiten zum Trotz sein hochgestecktes Ziel auch erreichte."

Albert Einstein im Vorwort eines Buches über Johannes Kepler, 1949

Kurzbiographie: Johannes Kepler

* 27. Dezember 1571 Weil der Stadt, † 15. November 1630 Regensburg

Johannes Kepler wurde als Kind protestantischer Eltern geboren. Er hatte noch sechs Geschwister, von denen drei schon in frühem Alter starben. Der Vater Heinrich Kepler, ein gelernter Kaufmann, verdingte sich als Söldner und war selten zu Hause. Als Kind erkrankte Johannes an den Pocken, wodurch er ein Augenleiden sowie Narben zurück behielt. 1576 zog die Familie nach Leonberg, wo Johannes zuerst die Deutsche Schule und dann die Lateinschule besuchte. 1583 bestand er das Landexamen in Stuttgart und ging 1584 zum Seminar Adelberg, einer Klosterschule. Zwei Jahre später wurde er am höheren Seminar in Maulbronn, ebenfalls eine Klosterschule, aufgenommen. Durch ein Stipendium ermöglicht, begann er 1589 mit dem Theologiestudium an der Universität Tübingen.

An dieser Universität lehrte auch Michael Mästlin (1550-1631), Professor für Mathematik und Astronomie, der sich für die Verbreitung der kopernikanischen Lehre einsetzte. Bei dieser Lehre bildet nicht die Erde, sondern die Sonne die Mitte des Weltalls (heliozentrisches Weltbild). In Tübingen kam Kepler, der seine Vorliebe für Astronomie und Mathematik entdeckt hatte, zum ersten Mal durch Mästlin mit dem heliozentrischen Weltbild in Berührung, und wurde zu dessen überzeugtem Anhänger. 1591 legte er erfolgreich seine Magisterprüfung ab und setzte seine theologischen Studien fort. 1594, kurz vor Abschluss seines Studiums, ging er nach Graz um dort als Landschaftsmathematiker und Mathematiklehrer tätig zu sein.

In Graz gehörte es zu den Aufgaben eines Landschaftsmathematikers, astrologische Kalender zu erstellen. Hier hatte Kepler eine glückliche Hand und wurde durch seine Horoskope schnell bekannt. Er bildete sich in der Mathematik weiter und beschäftigte sich mit astronomischen Problemen. 1596 veröffentlichte er Mysterium cosmographicum, sein erstes Werk zur Astronomie. Der tief religiöse Kepler war überzeugt davon, dass "die Welt" vom Schöpfergott harmonisch aufgebaut ist.

Im April 1597 heiratete er Barbara Müller. Im Zuge der Gegenreformation wurden im September 1598 alle protestantischen Geistlichen und Lehrer aus der Steiermark vertrieben. Kepler musste fliehen und ging, nach einigen Zwischenstationen, 1600 nach Prag, zu dem Mathematiker und Hofastronomen Tycho Brahe (1546-1601).

Tycho Brahe stand in Diensten von Kaiser Rudolf II. und hatte die genauesten empirischen astronomischen Daten, sowie die exaktesten Messinstrumente seiner Zeit. Kepler hatte bei Brahe die Stelle eines Assistenten und sah dort die Möglichkeit seine astronomischen Theorien empirisch zu prüfen. Da Brahe eher vom geozentrischen Weltbild, Kepler aber vom heliozentrischen Weltbild überzeugt war, war ihre Zusammenarbeit gestört. Bei dem geozentrischen Weltbild bildet die Erde und nicht die Sonne die Mitte des Weltalls. Hinzu kamen die stark unterschiedlichen Charaktereigenschaften beider. Dadurch war es für Kepler recht schwierig, an die für seine Arbeit wichtigen Beobachtungsdaten Brahes zu gelangen.

Brahe und Kepler begannen gemeinsam die Arbeit an neuen exakten Planetentafeln (Rudolfinische Tafeln). Von Brahe erhielt Kepler auch die Aufgabe, die Bahn des Planeten Mars zu bestimmen. Astronomische Beobachtungen hatten ergeben, dass die Marsbahn vom Kreis abwich. Diese Aufgabe war für Kepler ein Glücksfall, da er hier im Laufe seiner Überlegungen die kreisförmigen Bahnen der Planeten in Frage stellte und über ovale Bahnen nachdachte. Diese Arbeit sollte ihn aber noch jahrelang beschäftigen.

1601, nach dem Tod Tycho Brahes, wurde Kepler Kaiserlicher Mathematiker. Nun standen ihm Brahes astronomische Beobachtungsdaten und seine Messinstrumente zur Verfügung. 1604 verfasste er einen Bericht über eine selbst beobachtete Supernova und arbeitete an der Astronomia nova, in der er seine Ergebnisse über die Marsbahn niederschrieb. 1609 wurde diese Arbeit, welche die ersten beiden Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung (siehe unten) beinhaltet, publiziert.

Johannes Kepler, um 1620

Johannes Kepler, um 1620

1 Johannes Kepler, um 1620
Kupferstich von Jakob von Heyden

2 Johannes Kepler, um 1620
Bild seit 1627 in der Bibliothek der Universität Straßburg

Nachdem Galileo Galilei (1564-1642) mittels eines Fernrohres die Mondoberfläche sowie die Jupitermonde beobachtet und Kepler davon Kenntnis erhalten hatte, beschäftigte er sich auch mit der Optik. Er entwickelte ein astronomisches Teleskop und publizierte 1611 ein grundlegendes Werk der Optik mit dem Titel Dioptrice. Im Juli 1611 starb Keplers Frau Barbara. 1612, nach dem Tod von Rudolf II., kam dessen Bruder Matthias auf den Thron. Nachdem feindliche Truppen in Prag plündernd einfielen und die Lutheraner aus Prag verjagt wurden, versuchte Kepler eine Stelle in Linz zu erhalten. Mit Genehmigung des neuen Kaisers Matthias durfte er dort die Stelle des Landschaftsmathematikers übernehmen.

Im Oktober 1613 heiratete er seine zweite Frau Susanne Reuttinger. In Linz arbeitete Kepler weiter an den Rudolfinischen Tafeln. Bei seiner Weltharmonik, mit der er sich ebenfalls in Linz beschäftigte, suchte Kepler nach einem harmonischen Modell des Universums. Er erarbeitete sich die theoretischen Grundlagen der Musik. Im Juli 1619 veröffentlichte er seine Ergebnisse zur Weltharmonik in einem fünf bändigen Werk. Es trug den Titel Harmonices mundi. Der fünfte Band enthielt Keplers drittes Gesetz der Planetenbewegung (siehe unten). In Linz vollendete er noch zwei weitere Arbeiten: die Epitome astronomiae copernicanae und die Tabulae Rudolphinae.

1615 hatte man Keplers Mutter Katharina in Leonberg wegen Hexerei angeklagt. Kepler übernahm selbst die Verteidigung. Es dauerte aber sechs Jahre bis sie freigesprochen wurde. Im Jahre 1618 hatte der Dreißigjährige Krieg begonnen.

Unter dem Druck der Gegenreformation verließ Kepler 1626 mit seiner Familie Linz und ging nach Ulm. Dort beendete er endgültig seine Arbeit an den Rudolfinischen Tafeln, die 1627 gedruckt wurden (Tabulae Rudolphinae). Zur Erleichterung des Handels erhielt er in Ulm auch den Auftrag neue Maßeinheiten festzulegen.

Im Jahr1628 ging er in die schlesische Stadt Sagan, um dort als Mathematiker für seinen Gönner Albrecht von Wallenstein (1583-1634) zu arbeiten. Am 15. November 1630, bei einem Aufenthalt in Regensburg, starb Johannes Kepler. Er war neben Galileo Galilei und Isaac Newton (1643-1727) einer der bedeutendsten Naturforscher der Neuzeit. Sein Grab in Regensburg wurde einige Jahre später in den Wirren des Dreißigjährigen Krieges zerstört.

 

Keplers Gesetze der Planetenbewegung:

Erstes Keplersches Gesetz

Die Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.

Erstes Keplersches Gesetz

Kepler hat bei seinen Versuchen zur Planetenbewegung als erster die vollkommene Kreisbewegung verworfen. Erst bei der Betrachtung elliptischer Bahnen fand er die lange gesuchte Übereinstimmung mit Tycho Brahes Messwerten.

Dieses Gesetz veröffentlichte Kepler in seiner 1609 erschienenen Arbeit Astronomia nova.

Zweites Keplersches Gesetz

Die Verbindungslinie Sonne - Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen.

Zweites Keplersches Gesetz

Das heißt, der Planet bewegt sich in Sonnennähe schneller als in Sonnenferne - seine Geschwindigkeit ist nicht konstant, sie ändert sich mit seiner Entfernung von der Sonne.

Auch dieses Gesetz veröffentlichte Kepler in seiner 1609 erschienenen Arbeit Astronomia nova.

Drittes Keplersches Gesetz

Die Quadrate der Umlaufzeiten der Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen ihrer mittleren Entfernungen von der Sonne.

Keplers wichtigstes Gesetz. Es zeigt das Verhältnis zwischen den Umlaufzeiten der Planeten und deren mittleren Abständen von der Sonne.

Dieses Gesetz findet man in Keplers 1619 erschienenen Arbeit Harmonices mundi.

Bildernachweis:
Mit freundlicher Genehmigung der Kepler-Gesellschaft Weil der Stadt e.V.: Abb. 1 und 2


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