Johannes Kepler (1571-1630), geliştirdiği üç gezegensel hareket yasası ile o zamana kadar en doğru gezegensel astronomi modelini ortaya koymasıyla tanınan Alman astronom ve matematikçidir. Gezegenlerin eliptik yörüngelerde güneşin etrafında döndüğü, her birinin hızının değiştiği ve bu değişimden güneşin mesul olduğuna ilişkin tutarlı bir teori ortaya koyan ilk kişi Kepler'dir.
Hayatının Erken Dönemleri
Johannes Kepler 27 Aralık 1571'de Almanya'nın Baden-Württemberg eyaletindeki Weil der Stadt kentinde dünyaya geldi. Babası Heinrich Kepler bir asker, annesi ise yerel bir belediye başkanının kızı olan Katharina Guldenmann idi. Bu mütevazı geçmişe karşın Johannes, Almanya'daki Tübingen Üniversitesi'nde eğitim almayı başardı. Hayatının ilerleyen dönemlerinde Kepler, astronomiye olan sevdasının henüz altı yaşındayken annesinin onu gökyüzündeki bir kuyruklu yıldızı gözlemlemesi amacıyla bir tepeye götürmesi ile başladığını söylemiştir. Tübingen'de etkili bir öğretmen olan Michael Maestlin (1550-1631), Dünya'nın ve öteki gezegenlerin Güneş'in etrafında döndüğünü ve bunun tam tersinin geçerli olmadığını öne süren Polonyalı astronom Nicolas Kopernik'in (1473-1543) ortaya koyduğu ilkeleri benimseyen bir astronom (gökbilimci) idi. Papaz olma hevesine rağmen Kepler de Kopernik'in teorisini benimsedi – o dönemdeki Hristiyan görüşü Dünya'nın evrenin merkezi olduğu yönündeydi.
Alışılmışın dışında bir Lüteriyen olan Kepler'in kariyerinin büyük bir kısmı Katolik prenslerin saraylarında geçmişti, zira bu prensler bilim insanlarını istihdam ederek kendi saygınlıklarını artırmaya can atıyorlardı. Bu da Kepler'in Katoliklerin standart dünya görüşüne meydan okuyan bilimsel teorileri konusunda temkinli olması gerektiği manasına geliyordu. 1594'te Kepler Avusturya'daki Graz Üniversitesi'nde astronomi ve matematik alanında yetkili bir öğretim görevlisi olarak atandı, ancak mesaisinin çoğunu kendi araştırmaları üzerinde harcadı. Kepler 1597 yılında "Mysterium Cosmographicum" (Evrenin Gizleri) adlı kitabını yayımladı. Kepler bu eserinde Kopernik'in görüşlerini desteklemiş ve "gezegenlerin aralarındaki mesafenin muntazam katı maddelerin geometrik oranlarıyla ilişkisine yönelik teorisini ortaya koymuştur. (Muntazam katı maddeler, yüzeyleri ve köşeleri eşit ve birbirine paralel olanlardır: Bu şekiller arasında tetrahedron (dört yüzlü düzgün katı cisim), hexahedron (altı yüzlü düzgün katı cisim), küp, oktahedron (sekiz yüzlü düzgün katı cisim), dodekahedron (on iki yüzlü düzgün katı cisim) ve ikosahedron (yirmi yüzlü düzgün katı cisim) sayılabilir)" (Burns, 158). Düzgün katı cisimlere verilen bir diğer isim de ''Platonik katılar''dır.
Kepler'in Astronomi Konusundaki Teorileri
Kepler 1597 yılında varlıklı bir dilber olan Barbara Müller ile evlendi. Bu çift beraber bir süre sonra 1598'de Graz kentinden ayrılarak Prag'a gitti, Kepler 1597 yılında zengin bir dul olan Barbara Müller ile evlendi. Çift 1598'de Graz'dan Prag'a gitti, nitekim Kutsal Roma İmparatoru II. Rudolf'un (hükümdarlık dönemi M.S. 1576-1612) sarayında matematikçi ve astronom (gökbilimci) görevinde bulunan Danimarkalı Tycho Brahe ya da asıl adıyla Tyge Ottesen Brahe (1546-1601) Kepler'i Orta Avrupa'da Bohemya bölgesinde yer alan bir Çek devleti ve günümüz Çekya (Çek Cumhuriyeti)'sı olan Bohemya'nın başkentine davet etmişti. Tycho Brahe'nin yerine 1601'de geçen Kepler, onun gezegensel hareketlere yönelik yaptığı kapsamlı ve isabetli gözlemleri devralmıştır. II. Rudolf o zamanlar bilimde hatırı sayılır bir hamiydi. 1627'de Kepler, bir astronomun (gökbilimcinin) istediği herhangi bir gezegenin hem geçmişteki, hem şimdiki, hem de gelecekteki konumunu bilmesine imkân veren yıldızlı tablolardan oluşan "Rudolphine Tabloları"nı (Latince: Tabulae Rudolphinae) imparatora ithaf etti. Bu Tablolar, aynı zamanda bir dünya haritası ve takımyıldızların ayrıntılı bir dökümü şeklinde son derece kullanışlı ek unsurlar içerdiğinden, denizcilere de paha biçilmez bir destek sağlıyordu.
Gezegenlerin yörüngelerini hassas bir yöntemle haritalamaya başlayan Kepler, buna en zor olanı Mars'tan başladı. Bu nedenle Kepler, evrenin (kozmosun) Tanrı'nın önceden belirlediği planlara uygun hareket ettiği takdirde gayet nizami olduğuna kanaat getirmişti. Bu planların insanlık açısından anlaşılabilir nitelikte olduğunu düşünüyordu Kepler, bunun nedeni de söz konusu planların akla yatkın olması, yani matematiğin ve geometrinin mantıksal temellerine dayanıyor olmasıydı. Kepler evrensel uyum (kozmik düzen) konusunda derin bir inanışa sahip olup, bunu birebir manasıyla benimsemiş ve Hristiyanlığın "Teslis" (Kutsal Üçleme ya da Üçlü Birlik) inanç esası ile yıldızlar, Güneş ve günümüzde adına "uzay" dediğimiz olgu arasındaki doğrusal ilişkiye inanmıştı. Bilimin tanrısal bakış açısıyla bu şekilde birbirine harmanlanması aslında pek de yepyeni bir durum değildi. Astronomların aynı zamanda astrolog (müneccim) olmaları antik çağlardan (kadim zamanlardan) başlayarak 17. yüzyıla (ve hatta sonrasına) kadar uzanan yaygın bir gelenekti ve aslında Kepler de bu konuda pek geride durmamıştı (her ne kadar astronomi alanında astroloji üzerine kafa yoran ender şahsiyetlerden biri olsa da). Kepler "sayısal hassasiyet konusunda kafayı takmıştı" (Burns, 160). Kepler'e göre Tanrı'nın kusursuz bir matematikçi olduğundan hiçbir kuşku duyulamazdı. Ne var ki bu noktada bizzat kendi sözleriyle izah ettiği üzere, sırf evrenin varlığı ve bunun teknik manada makul bir düzeyde olması, tıpkı Kepler (ve diğerleri) nezdinde tanrısal bir sebep bulunmadığı sonucunu doğurmuyordu:
Bu konudaki maksadım, tıpkı bir saat üzerindeki hareketlerin tamamının oldukça sade bir ağırlık nedeniyle oluşması misali, hareketlerin hemen hemen tamamının basit, manyetik ve cismani bir kuvvetin etkisiyle oluşması nedeniyle, göksel makinenin tanrısal bir varlık olmadığını, aksine bir saat (ki saatin canlı olduğuna inanan kişi bu esere sanatkârın şanını atfetmiş olur) benzeri yapıda olduğunu göstermektir. Dahası, söz konusu bu somut anlatımın nasıl olup da matematiğin ve geometrinin kapsamına girdiğini de göstereceğim. (Wootton, 485)
Kepler, gözlemlenebilir nitelikteki bu gezegensel yörüngeleri hassasiyetle belirleyen bir kuvvet göndererek, gezegenlerin yörüngelerini yönetenin aslında ''Güneş'' olduğuna inanmaya başladı. 1600 yılında William Gilbert'in kaleme aldığı "Manyetik Üzerine" (On the Magnet) adlı eserinde ortaya konan teorilerle karşılaşmasından ötürü Kepler, Güneş'in öteki gök cisimleri üzerindeki sahip olduğu bu gizemli kuvvetin manyetizmaya benzeyen bir olgu olabileceğini düşündü (fakat bu durumun manyetizmadan kaynaklandığını söylemedi). Bunun asıl cevabının bilindiği üzere ''yerçekimi'' olduğunu biliyoruz, ne var ki Kepler (Güneş'in döndüğünü gayet tabii biliyordu) her halükârda daha çok gezegenlerin yörüngelerini önceden kestirmek suretiyle bunların arkasındaki kuvvetin daha sonra bizzat kendisi ya da başkalarınca incelenebileceği şeklindeki uygulamalı ve matematiksel açıdan ölçülebilir sorunla meşgul oluyordu. Bu noktada Kepler'in kendisinden önceki hemen herkesten ayrıştığı bir başka önemli düşünce de gezegenlerin yörüngelerinin kusursuz biçimde dairesel değil, eliptik olduğuydu. Fakat bu düşünce Yaratıcı'nın kusursuzluk teorisiyle ters düşmekteydi, ancak Kepler gezegenlerin yörüngelerinin uzayda izledikleri yönde değil, ebediyen (ve durmaksızın) birbirini tekrarlayan sabit yönlerinin kusursuz olduğunu öne sürebilirdi.
Kepler'in Gezegensel Hareket Yasaları
Kepler radikal (kökten) nitelikteki yepyeni teorilerini iki eserde ortaya koydu:
Kepler radikal (kökten) yeni teorilerini iki eserde ortaya koydu: Bunlar arasında Astronomia Nova (''Yeni Astronomi'' (1609) ve De Harmonices Mundi (Eserin Türkçesi ''Dünya Armonisi'' (1619) adıyla geçiyor, öte yandan bilinen bir makalede kasıtlı olarak ''Evren Armonisi'' (1619) ya da ''Kozmik Armoni Tasarısı (1919)'' şeklinde anılmıştır) sayılabilir. Söz konusu bu iki eserde Kepler, gezegensel hareketi yönlendiren ve "Kepler'in gezegensel hareket yasaları" adıyla bilinen (ki aşağıda yer alan alıntı içeren W. E. Burns tarafından özetlenmiştir) üç adet esas ilke ya da istatistiksel düzenlilik ("yasa" sözcüğünü kullanmamıştır) olarak kabul ettiği durumun ana hatlarını ortaya koymuştur:
- Gezegenler Güneş'in etrafındaki turlarını, Güneş'in odak noktasında olduğu elips biçiminde tamamlarlar.
- Her gezegenin Güneş ile arasında çizilen bir doğru her zaman aynı alanı aynı sürede tarayacaktır. Dolayısıyla gezegenlerin yörüngesi üzerinde farklı hızlarda hareket eder, böylece gezegenler Güneş'e yaklaştıkça hızlanır, Güneş'ten uzaklaştıkça yavaşlarlar.
- Gezegenlerin Güneş etrafında dönme sürelerinin oluşturduğu yörüngesel periyodunun karesi (T^2), Güneş'e olan ortalama uzaklıklarının (ya da yörüngesinin uzun ekseninin yarısının) küpüyle doğru orantılıdır. (160)
Tarihçiler Fermi ve Bernardini'nin bu noktada özetledikleri üzere, Kepler'in kitabının başlığında "armoniler" sözcüğünü tercih etmesi bir tesadüf değildi:
Kepler son derece mistik (gizemcil) bir insandı... Her gezegenin azami ve asgari hızları arasında bulunan ilişkilerin müzikal manada birbirleriyle ''armonik'' olduğunu ve müzikal interval (aralıklar) ile ifade edildiğini düşünüyordu. Böylelikle, gezegenlerin yalnızca meleklerin duyabileceği bir müziğe sahip olduğunu söylüyordu. (61)
Kepler'in fikirlerine başlarda pek az kişi ikna olmuştu, hatta çağdaşı olan öteki bilim adamı Galileo bile (bu iki kişi hiç tanışmamıştı fakat birbirleriyle mektuplaşıyorlardı) kuşkuyla yaklaşıyordu. Oysa ki Kepler'in gezegenlerin yıldızın yaydığı bir güç nedeniyle Güneş'in etrafında eliptik yörüngeler çizdiği görüşünün doğruluğu gerçekten de kanıtlanmıştı.
Kepler'in mistisizmi (gizemciliği), nedenleri ve yapılan açıklamaları aramasına yaramış olabilir fakat bu bazen onu yanlış yollara da sürüklemiştir. Örneğin, o zamanlar gözlemlenebilir durumda olan altı gezegen olduğu düşünüldüğünde, "altı" sayısının mutlaka özel bir manası olması gerektiği konusunda kendisini ikna etmişti. Bunun üzerine Kepler, her bir kenarı tıpatıp aynı yüze sahip tek oluşum olan muhtemel beş Platonik katı cismi kendi içlerinde birbirine geçiren bir teori ortaya attı. Kepler'e göre bu, neden yedinci bir gezegenin var olamayacağını açıklıyordu (elbette ki günümüzde bildiğimiz kadarıyla güneş sistemimizde altıdan fazla gezegen bulunuyor). Kepler, bir nevi tanrısal güdü arayışıyla, gezegenler arasındaki yörüngelerin neden tam küresel değil de eliptik olduğunu da açıkladı; zira bu farklılık, her bir yörüngenin kendi gezegensel musiki uyumu anlayışında değişik bir "nota" ortaya çıkarması manasına geliyordu.
Öteki Yazılı Eserleri
Astronominin yanı sıra Kepler, aralarında insan gözünün nasıl çalıştığının da bulunduğu pek çok bilimsel sorunla da yakından ilgilenmiştir. Merceğin retinaya odakladığı ışık teorisini 1604 tarihli "Supplement to Witelo" (Latince: Pars Optica Traditur) adlı eserinde ortaya koymuştur. Ayrıca astroloji üzerine çeşitli metinler ve 1604 yılında bulunan ve günümüzde kendi adını taşıyan yeni yıldız konusunda bir cilt kitap yazdı. Kepler, yıldız oluşumunun göksel atık maddelerin yanması sonucu meydana geldiğine ilişkin yaygın ve kalıcı bir teori yaratmıştır. 1611'de astronomik bir teleskop için gerekli en iyi optik üzerine "Diyoptri" (Dioptri) adlı bilimsel bir inceleme yazdı. Söz konusu bu alet bundan birkaç yıl önce icat edilmiş ve akabinde Galileo tarafından kusursuz hâle getirilmişti, ancak Kepler'in iki dışbükey mercek kullanarak geliştirdiği bu yenilik, hem ''teleskop''un hem de "Bilimsel Devrim"in ilerleyen zamanlardaki tarihi açısından son derece önem arz ediyordu. Bunun yanında Kepler, eliptik yörüngeler üzerine yaptığı hesaplamalarda kullanışlı olan şarap varillerinin hacmine ilişkin bir çalışma derlemiş, (ilk kristalografi çalışması olan) kar tanelerinin gizemini araştırmış, top güllelerini üst üste dizerken yerden maksimum düzeyde nasıl faydalanılabileceği üzerine kafa yormuş ("Kepler Varsayımı") ve hatta Ay'a yapılan bir yolculuğu konu alan ancak vefatından sonra yarım kalan "Somnium" (Latince'de "The Dream'' manasına gelir ve Türkçesi ''Düş'' olan kitabın tam adı da "Somnium, seu opus posthumum De astronomia lunari''dir. Öte yandan bu eserin asıl Türkçesi, tercümesi C. Cengiz Çevik ile derlemesine yapan ''Somnium ya da Ay Astronomisi'' adıyla yayımlanmıştır) adlı kurgu bir çalışma da kaleme almıştır.
Vefatı & Geride Bıraktığı Eserleri
Kepler 1612 yılında Prag'dan ayrılarak Avusturya'nın Linz kentine gitti ve bu kentte matematikçi ve öğretmen kimliğiyle çalıştı. Aynı zamanda satış amaçlı takvimler hazırladı ve yaptığı bu çalışmalar, İsa Mesih'in doğumuna dayandırılan M.Ö./M.S. geleneksel tarih yazımının dört yıllık bir sapma gösterdiğini fark etmesiyle bu sonuca vardı. Bu dönemde Kepler'in başı annesini cadılık suçlamalarından korumak konusunda derde girmişti. Ayrıca Kutsal Roma İmparatoru olan II. Rudolf'un verdiği hizmet karşılığında kendisine herhangi bir ödeme yapmamasından dolayı bazı finansal sıkıntılar yaşıyordu. 1628 veya 1629'da Kepler, Kutsal Roma İmparatorluğu açısından oldukça önemli bir askeri komutan ve devlet adamı olan Albrecht von Wallenstein (1583-1634) adına çalışmaya başladı. Bu süreçte Kepler'in başlıca görevi burç haritaları hazırlamaktı. Johannes Kepler 15 Kasım 1630'da Prag'a dönerken Almanya'nın Bavyera eyaleti olan Regensburg (Latince: Castra Regina) kentinde yüksek ateşten vefat etti. Cenazesi Regensburg'daki St. Peter Protestan mezarlığına götürülerek defnedildi.
Kullandığı isabetli gezegensel astronomi sistemi, başta Isaac Newton (1642-1727) olmak üzere kendisinden sonra gelen düşünürlerin eserlerini üzerine kurduğu vazgeçilmez bir sistemdi. Nitekim Newton, 1687'de yayımlanan "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" (Türkçe: Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri ya da kısaca Principia) adlı eserinde Kepler'in gezegensel hareketleri (yerçekimi) konusundaki yoğun gözlemlerinin sebebini ortaya koymuştur. Kepler'in uyum içerisindeki bir evren konusundaki düşünceleri, kozmosu (evreni) bir sürü tarafsız ve üzerinde düşünülmemiş mekanizmalardan ibaret bulan kendisinden sonraki bilim insanlarını pek fazla etkilememiş olabilir; ne var ki Kepler'in geride bıraktığı bir başka silinmez eser ise, Galileo tarafından keşfedilen Jüpiter'in dört uydusuna kullandığı "uydu" tabiridir.
