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开普勒开普勒（JohannesKepler1571～1630）德国天文学家、光学家。1571年12月27日生于德国魏尔父亲早年弃家出走母亲脾气极坏。他是七个月的早产儿从小体弱多病四岁时的天花在脸上留下疤痕猩红热使眼睛睛受损高度近视一只手半残又瘦又矮。但他勤奋努力智力过人一直靠奖学金求学。1587年进人蒂宾根大学学习神学与数学。他是热心宣传哥白尼学说的天文学教授M。麦斯特林的得意门生1591年取得硕士学位。1594年应奥地利南部格拉兹的路德派高校之聘讲授数学。1600年被聘请到布拉格近郊的邦拉基堡天文台任第谷的助手。1601年第谷去世后开普勒继承了宫廷数学家的职位和第谷未完成的工作。1612年移居到奥地利的林茨继续研究天文学。晚年生活极度贫困1630年11月15日年近花甲的他在索薪途中病逝于雷根斯堡。开普勒在大学学习时就对托勒密和哥白尼体系进行了深人的对比研究并力求进一步找出宇宙中当时已知的六大行星与太阳之间可以体现“数的和谐”的规律。1596年他的处女作《宇宙的神秘》出版书中他利用正四面体、正方体、正八面体、正十二面体（12个五边形）、正二十面体（20个三角形）及六个球体嵌套起来解释各行星的哥白尼轨道其误差不超过5%。这一纯粹几何型的宇宙构想虽然没有实际意义但他的数学才能和丰富的想象力引起了第谷和伽利略的赞许。开普勒对第谷交办的编制鲁道夫星表的任务并不是机械地完成它他自己在视力不强的条件下又做了不少观测工作如1604年9月30日发现超新星爆发并做了长达17个月的观测他把这次观测结果写人了1606年发表的《蛇夫足下的新星》一文中.1607年观测到彗星即后来的哈雷彗星等他将伽利略望远镜中的凹透镜目镜改为小凸透镜后人称它为开普勒望远镜。1611年出版《屈光学》一书阐述望远镜理论还清晰地引人了光线概念研究了大气折射提出了在小角度情况下折射角与入射角成正比提出了光的照度定律、视觉理论等等这些不仅有利于积累与核实观测资料也是光学发展的重要收获笛卡儿曾说：“开普勒是我主要的光学老师胜过所有他人”。他在天文学研究中面对着如何从大量观测资料中确定行星的准确几何轨道并找出用数学描述行星运动规律的问题。为此首先要确定地球的真实运动轨道。他从太阳、地球、火星在一条直线上的时刻开始经过687天火星绕日运行一周回到原处时根据从地球上看到的太阳和火星的方向（相对于恒星这是可以知道的）就可以确定地球轨道上的一点。处理几组每隔687天测得的数据就可以准确地确定地球轨道的形状。在继续找寻火星的轨道时他在一年半时间里经过70多次艰巨的思索、计算按照“匀速圆周运动”的传统思路反复比较了托勒密、哥白尼、第谷的理论路径与第谷的实测数据提出各种偏心圆形轨道的设想方案但是最好的结果误差仍达8角分之多。而第谷的最大观测误差只有2角分。他把这次艰苦的计算愉快地比喻为“征服与战胜火星的战斗”他说“这个诡计多端的敌人出乎意料地扯断了我用方程式制成的锁链”使“我那些物理因素编成的部队倍受创伤”它却“逃之夭夭。”这8角分之差便导致了天文学的革新。开普勒忠于实测数据一丝不苟以不屈不挠的精神去找寻新的道路：只有放弃“圆形”“匀速”的传统观念才能符合行星近日时快、远日时慢的观测事实。醒悟到这一点对开普勒是很不容易的他用下面的话表达了他把数学定律引入物理学、天文学的艰辛过程：“考虑和计算这件事差不多弄得我发疯。我实在不能明白为什么竟是椭圆？真是荒谬绝伦！难道解决直径的矛盾问题非得通过椭圆这条路不可吗？……通过推理得出的物理原则必须和经验相吻合除了承认行星的轨道是完全椭圆之外别无它途。”在上述工作的基础上开普勒于1609年在《新天文学>一书中发表了他的第一、第二行星定律（椭圆轨道定律与等面积定律）。但他仍不满足于此而继续寻求各行星之间轨道参数的规律性经过无数的试验──失败──再试验在1619年出版的《宇宙的和谐》中他终于发现了第三定律（周期定律）。这样简明的数学结论终于代替了过去的复杂体系模型使哥白尼日心说取得了彻底的胜利。开普勒通过数学规律和“鲁道夫星表”使宇宙体系获得了一个有序的图景。他还进一步寻求行星绕日体系的形成原因提出磁力说。他在《哥白尼天文学概论》（1618～1621）一书中根据吉伯的地球是大磁体的观点提出了自己的设想来解释行星绕日椭圆形轨道的物理原因：从太阳的“运动精灵”处发出轮辐式力线由于太阳绕其轴自转这些直的力线对各行星施加一种“推力”。每个行星犹如一块大磁体其磁轴在空中运行时始终不变即太阳排斥其中一极而又吸引另一极。他认为“重力是趋于结合或合并的同类物体之间的相互作用类似于磁。”这些对于万有引力与重力的物理性质的早期思考推动了万有引力的研究。开普勒的一生迭遭病魔、贫穷、宗教冲突和战争的困扰。他是在苦难坎坷中努力奋斗终获成功的。开普勒奋斗的动力是他对天文学