Leven
Kepler werd geboren in het Duitse Weil der Stadt, in een verarmd gezin. Ondanks zwakke gezondheid kreeg hij dankzij protestantse beurzen een goede opleiding. Hij werd in 1600 assistent van de Deense astronoom Tycho Brahe in Praag en erfde na diens dood (1601) de meest nauwkeurige sterrenkundige meetreeksen van die tijd. Kepler analyseerde ze jarenlang en ontdekte daarin de wetten die nu zijn naam dragen. Zijn moeder werd in 1620 als heks vervolgd; Kepler verdedigde haar zes jaar lang met succes voor de rechtbank.
Wetenschappelijke bijdragen
De drie wetten van Kepler
- Eerste wet (1609) — een planeet beweegt in een ellipsbaan met de Zon in één van de brandpunten.
- Tweede wet (1609) — de lijn van Zon naar planeet doorloopt in gelijke tijden gelijke oppervlakken. Een planeet beweegt dus sneller dichtbij de Zon dan ver weg.
- Derde wet (1619) — het kwadraat van de omloopstijd is evenredig met de derde macht van de gemiddelde afstand tot de Zon: T² ∝ a³.
Deze wetten waren empirisch — Kepler kende geen onderliggende kracht. Bijna een eeuw later toonde Newton aan dat ze allemaal volgen uit zijn wet van de universele zwaartekracht.
Optica
Kepler legde de basis voor de moderne optica. Hij verklaarde correct hoe het menselijk oog werkt en hoe een telescoop met twee bolle lenzen (de "Keplertelescoop") beelden vormt. Daarmee verbeterde hij de oorspronkelijke Galileo-telescoop.
Erfenis
Kepler maakte van sterrenkunde een wiskundige wetenschap. Zonder zijn drie wetten was Newton nooit op zijn universele gravitatietheorie uitgekomen. NASA's exoplanetenmissie Kepler (2009–2018) — die duizenden exoplaneten ontdekte — is naar hem vernoemd.
Tijdlijn
- 1571 — Geboren in Weil der Stadt.
- 1600 — Wordt assistent van Tycho Brahe in Praag.
- 1609 — Eerste en tweede wet van Kepler.
- 1619 — Derde wet van Kepler.
- 1620–1626 — Heksenproces tegen zijn moeder.
- 1630 — Overleden in Regensburg.
Veelgestelde vragen
Wat ontdekte Kepler?
Kepler ontdekte dat planeten in ellipsen om de Zon bewegen — niet in cirkels, zoals tot zijn tijd werd aangenomen. Hij vatte zijn bevindingen in drie wiskundige wetten samen.
Wat zijn de drie wetten van Kepler kort?
1) Banen zijn ellipsen met de Zon in een brandpunt. 2) De voerstraal Zon–planeet doorloopt in gelijke tijden gelijke oppervlakken. 3) T² evenredig met a³, waarbij T de omloopstijd en a de halve grote as van de baan is.
Hoe verhoudt Kepler zich tot Newton?
Kepler beschreef hoe planeten bewegen, op basis van waarnemingen. Newton verklaarde waarom — door aan te tonen dat de wetten van Kepler een direct gevolg zijn van de wet van de universele zwaartekracht.