Johannes Kepler kimdir, gezegenlerin hareketlerine dair üç temel kanunu nasıl keşfetti? Kopernik’in Güneş Merkezli Sistemi teorisini destekleyen Kepler’in kanunları (eliptik yörüngeler, Güneş’e yakınlık-hız ilişkisi, dönme sürelerinin karesi-uzaklığın küpü orantısı) ve astronomi bilimindeki önemi.
1630 yılı 15 Kasım akşamı Güney Almanya’nın Regensburg şehrinde çelimsiz, hastalıklı bir adam son nefesini verdi, ölümü hiç kimsenin dikkatini çekmemiş olan bu insan, tarihin en büyük astronomlarından biriydi: Gezegenlerin hareketlerine ilgin üç temel kanunu keşfetmiş olan “JOHANNES KEPLER”.
Johannes Kepler, Güney Almanya’nın Würtemberg eyaletinin Weil kasabasında 27 Aralık 157-4’de dünyaya geldi. Fakir bir hancının oğlu olan Johannes’in, babasının mesleğine atılmaktan başka çaresi yoktu. Yalnız vücut yapısı onun handa hizmetkârlık yapmasına hiç de elverişli değildi. Anasının, babasının itinasından yoksun kalan küçük Johannes, ablasının yanına sığındı. Protestan rahibi olmaya karar vermişti. Bu, astronomi için büyük bir kazanç demekti.
Kepler, İlâhiyat öğrenimi yapmak üzere Tübingen’deki ünlü İlâhiyat Semineri’ne girdi. Kendisini, burada geleceğini belirleyecek önemli bir olay bekliyordu. Profesörlerden biri, ünlü bilgin “Kopernik” (Copernicus)’in otuz yıl kadar önce Güneş Sistemi hakkında ortaya atmış olduğu devrim yaratan teorisini bütün incelikleriyle anlatmaya çalışıyordu. M. S. 2’nci yüzyılda Batlamyus (Ptolemaios)’un «Megalo Syntaksls tls Astronomlas» (Büyük Astronomi Sistemi) adlı eserinde açıkladığı Dünya’yı, Evren’in merkezi kabul eden teorinin tersine Kopernik, Dünya’nın öbür gezegenlerden farksız olduğunu ve bütün gezegenlerin de Güneş etrafında döndüklerini ileri sürüyordu. Yalnız, Kopernik’in bu teorisi kesin ispatlara dayanmaktan çok, yaratıcı ruhundan gelen sezgiye dayanıyordu.
Kepler, bu teorinin gerçeğe daha uygun olduğunu anlamakta gecikmedi. Bu yoldaki inceleme ve yayınlarıyla kısa zamanda ün kazandı. DanimarkalI büyük astronom Tycho Brahe (1546- 1601) kendisini yardımcı olarak Prag’a yanma çağırdı. Kepler, 1600 yılı sonlarına doğru Prag’a yerleştikten birkaç ay sonra Tycho Brahe öldü ve genç bilgin İmparator Rudolph ll’nin saray astronomu olarak atandı.
Kepler burada geniş çalışma imkânları buldu. Elindeki optik cihazların bugünkülere oranla oldukça basit olmasına rağmen gezegenlerin hareketlerini dikkatle inceledi. Gözlemlerini açık ve kesin notlarla tesbit eden Kepler’in bazan günlerce bunlar üzerinde aralıksız çalıştığı oluyordu. İşte bu çalışmaları sonucu “Kepler, gezegenlerin hareketlerine hükmeden ünlü kanunlarını” ortaya koydu. Şimdi Kepler’in gezegenlerin, bu arada özellikle Dünya’mızın hareketlerine ilgin kavramları nasıl kesinleştirdiğini yakından görelim.
GEZEGENLERİN HAREKETLERİNE AİT ÜÇ KANUN
Kepler, Kopernik’in ortaya atmış olduğu «Güneş Merkezli Sistem» teorisinin gerçeğe uygun biricik gezegenler teorisi olduğunu gösterdi. Gezegenlerin, gözlemlerinden çıkardığı birçok sayı değerini hesaplıyarak gezegenlerin hareketlerine ilgin şu üç kanunu ortaya koydu:
1) Gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketleri dairesel olmayıp “eliptiktir”. (Eliptik yani bir silindiri eğik bir düzlemle kestiğimiz zaman elde edilen elips biçimi bir eğri). Güneş, bu elips biçimi yörüngenin merkezinde değil, odaklarından birinde bulunur.
2) Gezegenlerin Güneş etrafındaki dönme hızları Güneş’ten uzak veya yakın oluşlarına göre değişir: Gezegenler, “Güneş’e ne kadar yakın iseler hızları da o kadar büyüktür”, tersine ne kadar uzak iseler hareketleri de o kadar yavaşlar: Sağ yandaki resimde bir gezegen A ve B yörünge parçalarını eşit zamanda almaktadır. Parçalardan biri diğerinden daha uzun olduğundan gezegen A yörüngesi üzerinde B yörüngesindekinden daha hızlı hareket eder. A ve B yörünge parçalarının taradığı alanlar birbirine eşittir.
3) Üçüncü kanunu bir örnekle açıklamaya çalışalım. Merkür gezegeni, Güneş etrafındaki dönüşünü 88 günde tamamladığı halde Dünya’mız bu dönüşü 365 günde (bir Dünya yılı) tamamlamaktadır. Bu sayıların herbirini kendi kendileriyle çarparsak (yâni her sayının karesini alacak olursak) 7.744 ve 133.225 buluruz. Bu ikinci sayı birinciden aşağı yukarı 17 defa daha büyüktür. Şimdi bu iki gezegenin Güneş’e olan uzaklıklarının oranını arayalım. Merkür, Güneş’ten 58 milyon km. uzaktadır, Dünya ise 149 milyon km. Bu sayıların herbirini ikişer defa kendi kendileriyle çarparsak (yani küp’lerini alacak olursak) 195.112 ve 3.341.362 elde ederiz. Bu iki sayının da birbirine oranı yine 1/17 kadardır. Böylece üçüncü Kepler kanununu elde etmiş bulunuyoruz: «İki gezegenin (Güneş etrafındaki) dönme sürelerinin kareleri Güneş’e uzaklıklarının küp’leriyle doğru orantılıdır.»
Bu kanunların her üçü de astronominin temelini meydana getirir. İşte böylece Evren’in gerçekleri üzerinde ilk esaslı adım atılmış oluyordu. Kepler, aynı zamanda Dünya’mızın magnetik etkisini de inceledi. Ayrı olarak enlem ve boylam çizgilerini ilk defa kesin olarak hesaplıyan o oldu.
Hayal kırıklıklarıyla dolu ve bilim yolunda sıhhatini hiçe sayan bir ömürden sonra Kepler, gerçek bir bilim kahramanı olarak yoksulluk ve yalnızlık içinde öldü. Ama bugün onun ismi Kopernik, Brahe, Galilei ve Newton’un yanında bilginin ufuklarını aydınlatmakta, insanlık deha ve çalışkanlığın zaferini birlikte alkışlamaktadır.