العالم الكبير : جوهانز كيبلر

جوهانز كيبلر جوهانز كيبلر جوهانز كيبلر

 ولد جوهانز كيبلر في مدينة ويل بجنوبي ألمانيا سنة 1571م وأصيب إصابة حادة بالجدري وهو في السنة الرابعة من عمره مما سبب له ضعف النظر وعجز اليدين وكان والده جندياً مرتزق وأمه ابنة أحد بوابي الفنادق وقد كانت تواجهه في بداية حياته عدة مصاعب منها إن والده معظم وقته مخمور وأمه قواها العقلية غير متزنة  وهو مصاب بضعف النظر وعجز اليدين وضعف البنيةلكن كل ذلك لم يمنعه من الجد في دراسته حتى وقع عليه الأختيار ليصبح قساً فدخل أحد معاهد تعليم اللاهوت

حصل على منحة دراسية من جامعة توبنجن وهناك اطلع على أفكار كوبرنيكس المتعلقة بحركات الكواكب حول الشمس ولقد أثرت فيه العلوم والرياضيات لدرجة أن هجر الكنيسة ووجهت له دعوة ليكون أستاذاً للفك بجامعة غراز وسببت له الإضطرابات الدينية وهوبروتستانتي مشاكل جعلت يستحيل بقاءه في جامعة غراز  وتزوج فتاة غنية ليستقر بقية حياته

وقد كان مرتبط ارتباطاً وثيقاً مع علمه بعلم النجوم  والبروج وهذا من تأثيرات الخرافات الماضية  وحاول تفسير الكون على الطريقة اليونانية بالتعامل مع الأشكال الهندسية الكاملة وهي فكرة الأجسام الصلبة

ترك كبلر غراز واتجه إلى براغ حيث العالم والفلكي الكبير المنفي الدنماركي تيكوبراهي 1541 _1601الذي أدي دوراً حيوياً في اثبات نظرية كوبرنيكوس القائلة بأن الشمس وليس الأرض هي مركز الكون وذلك بعد ان شهد حدثاُ  نادراًحول نجم سوبر نوفا وكان براهي في حاجة إلى عالم رياضيات يساعده في حساباته الفلكية  فقام كبلر بالحسابات الفلكية وأبدى مهارة فائقة وجعله براهي مساعداً له وقام كبلر بتحليل المعلومات التي قام برصدها براهي واستنتج قوانينه الثلاثة والمعروفة بقوانين كبلر والتي تبين حركة الكواكب حول الأرض وقد نشرها عام 1618م  وكان يعرف مسبقاً أن هذه التفسيرات لن تجد تأييداً من الناس بل سوف تعتبر معارضة للدين ومعادية للكنيسة وأيد كيبلر نظرية كوبرنيكوس القائلة بدوران الأرض حول الشمس وأن الشمس هي مركز الكون  وهذه النظرية مع صحتها غلا أنه غير معترف بها آنذاك ووضع نظريته القائلة بأن مدارات الكواكب مدارات غير مكتملة بل اهليلجية وكذلك نظريته هذه لم تحظى بالقبول لأن كان منذ زمن طويل تعتبر الدائرة هي الصورة الكاملة وهي معطاة من الله ولذا فهي الطريق الوحيد الممكن للأجسام الفلكية سلوكه ولذا توقع كيبلر انه لايمكن فهم وقبول تفسيراته إلا بعد زمن طويل

النظام التايخوي هو نظام وضعه براهي ومفاده أن الكواكب تدور حول الشمس وبأن كل هذه المجموعة من الكواكب بما فيها الشمس تدور حول الأرض وهو نظام ثالث حاول فيه براهي الجمع بين نظامي بطليموس وكوبرنيكوس
تايخو براهي احد كتب براهي سوبر نوفا

 قوانين كيبلر

إن مدارات الكواكب السيارة ليست دائرية بشكل تام كما كانت تقضي قوانين كوبرنيكوس بل هي على شكل قطع ناقص أو اهليليجي وأن الشمس تحتل احدى بؤرتي القطع الناقص

القانون الأول

إن الكواكب السيارة تزداد سرعتها عندما تقترب في مداراتها البيضاوية من من الشمس مقارنة بسرعتها في أقسام مداراتها البعيدة عن الشمس القانون الثاني
إن مربع زمن الدورة لأي كوكب يدور حول الشمس يتناسب مع بعده عنها القانون الثالث
القطاعات الأهليليجيةوالمدارات الجذبية

 

 

الشمس تحتل أحد بؤرتي القطع الناقص

القطع الأهليليجي

 

 

قانون كيبلر الثالث

 

حركة الأرض حول الشمس مدارات كوكب الزهرة الجذبية

وعند الجمع بين قوانين كيبلر يتضح أن هناك ثمة قوة جاذبية توجد بين الأجرام السماوية وقد كان يطمح كيبلر منذ شبابه أن يكشف العلاقة بين أبعاد الكواكب كي يتجلى أمامه بديع صنع الخالق ولذا أطلق على قانونه الثالث اسم القانون التوافقي فهو يبين في الواقع أن هناك تأثير جوهري بين الكواكب والشمس ويعود الفضل إلى هذا القانون التوافقي بتوجيه نيوتن نحو وضع نظرية الجاذبية  وإيجاد ماعرف بالفترة الفلكية  وهي عبارة عن الوقت الذي يستغرقه الكوكب في دورة واحدة كاملة حول الشمس وتعرف بداية الدورة ونهايتها بنقطة تقع على التقاطع مع خط يصل بين الشمس وبين احد النجوم البعيدة

مع العلم أن هناك مايعرف بالوحدة الفلكية وهي المسافة التي تقطعها الأرض في الدورة الكاملة حول الشمس وبهذا تكون الفترة الفلكية خاصة بدورة كل كوكب لوحده أما الوحدة الفلكية فهي مقياس عام لكل الفترات 

*************ملاحظة *************

يجب التنبيه على أن دور العلماء العرب والمسلمين في الجاذبية الأرضية ملموس وبيّن ولكن علماء الغرب ينكرونه وينسبوه لأنفسهم وقد تكلم عن الجاذبية الأرضية كثير من علماء المسلمين منهم ابن الحائك الهمداني  ت334هـ في كتاب الجوهرتين العتيقتين والبيروني ت 433 هـ في كتابه القانون المسعودي والأدريسي ت 560 هـ في كتابه نزهة المشتاق وهبة الله بن ملكا البغدادي ت560 هـفي كتابه المعتبر في الحكمة وغيرهم ومع ذلك ينسبها الغرب لعلمائهم مثل جاليليو وكبلر ونيوتن وهؤلاء لاينكر دورهم احد ولكن يجب اعطاء كل ذي حق حقه فهؤلاء طور هذا العلم وطبقوه عمليا ورياضياً وهذا لايجعلنا ننسبه لهم وحدهم 

وكذلك القانون الأول من قوانين كبلر ليس من اكتشافاته وابتكاراته بل سبقه العلماء المسلمون كابناء موسى بن شاكر حيث رسموا الشكل الأهليجي بطريقة خاصة واثبتوا ذلك في كتاب الحيل  وأول من تكلم في أن الكواكب تتحرك في مدارات  اهليليجية هو أبو الحسن إبراهيم بن يحي النقاش الزرقالي من علماء القرن الرابع الهجري ثم تبعه غياث الدين جمشيد بن مسعود الكاشي ت 829هـ -1436م في كتابه نزهة الحدائق حيث قدم شرحاً مفصلاً في كيفية رسم الشكل الأهليليجي للقمر وعطارد  وقدم دراسة مفصلة عن مدارات القمر وعطارد واثبت انها اهليليجية وليست دائرية  ومع ذلك كله ينسبه الغرب لعالمهم كبلر  والله المستعان

تعديل نيوتن لقانون كيبلر الثالث

قام نيوتن  1642_1727م بتعديل قانون كيبلر الثالث ليتوافق مع قانونه الثالث الذي ينص على أن لكل فعل ردة فعل مساوي ومعاكس وحيث أن دوران الكواكب لاتدور حول الشمس الثابتة ولكن في نفس الوقت الشمس نفسها تدور حول مركز المجموعة الشمسية وجعل القانون بعد التعديل كما يلي

ولكن يبقى قانون كيبلر صحيح تقريباً للحجم الهائل للشمس بالنسبة لاي كوكب والفرق الذي يمكن ملاحظته صغير جداً بين كوكبين ويبقى قانون كيبلر كما هو مناسباً

حيث أنّ كتلة واحدة أكبر كثير من الآخرين. ثمّ، نرى الذي مركز الكتلة للنظام جوهريا  بمركز الجسم الهائل

هذه الحالة في النظام الشمسي إنّ الشمس  هائلة جدا مقارنة بأيّ من الكواكب   لكلّ الأغراض العملية، الشمس تقريبا (لكن ليس تماما) ساكنة في مركز كتلة للنظام، كما إعتقد كيبلير أصلا

و هذا الأمر يكون بين جسمين يحدث بينهما تجاذب سواء كوكبين أو نجمين أو كوكب ونجم إذا هم بشكل جذبي يتّجهون إلى بعضهم البعض، كلّ كتلة تدور حول المركز المشترك للكتلة  النظام نصف الطريق بينهم

تحدث هذه الحالة عموما مع النجوم الثنائية (نجمان شدّتا بشكل جذبي ببعضهم البعض لكي يدورون حول مركزهم المشترك للكتلة) في العديد من الأنظمة اللامعة الثنائية، جماهير النجمين مماثل وتصحيح نيوتن إلى قانون كيبلير الثالث كبير جدا

وقد أكد نيوتن بعد اكتشافه لقوة التجاذب بين كل الأجسام في النظام الشمسي إن قوانين كيبلر الثلاثة هي النتيجة المباشرة لقانون الجاذبية واكد أخيراً أن حركة الكواكب كلها خاضعة لقانون الجاذبية العام 

وبهذا يكون كيبلر مهد الطريق لنيوتن لأكتشاف قوانينه في الجاذبية 

 
تفاحة نيوتن تخطيط لجاذبية الأرض نيوتن
اليوم الشمسي والفلكي كيبلر كيبلر
قام العالم الكبير كيبلر باحتساب مدارات كواكب المجموعة الشمسية الأهليلجية قطع ناقص في مداراتها حول الشمس وبذلك حطم الفكرة القديمة القائلة بأن مسارات الكواكب دائرية الشكل فأوضح القوانين الأساسية للنظام الشمسي والمعروف حالياً وقد أكد العالم اسحاق نيوتن أن قوانين كليبر هي النتيجة المباشرة لقانون الجاذبية وأن جميع الكواكب تخضع حركتها لقانون الجاذبية

وقد قدم كيبلر لكتاباته بعبارة عظيمة جاء فيها

لعله ينتظر قرناً حتى يجود الزمان بقاريء كما جاد الله بعد ألف سنة بعالم يتقن المشاهدة

القمر يحجب زحل

قام كيبلر بتحليل المعلومات التي جمع براهي واوصلته إلى صياغة قوانينه التي تفسر حركة الكواكب  والتي فسرها نيوتن بالجاذبية وهي لاتزال باقية وهذه القوانين هي نفسها التي تحكم حركات الأقمار الصناعية التي تطلق الدول الآن وقام كذلك بالإشراف على دراسة 228 نجماً دراسة جيدة وذلك في عام 1601م

واكتشف كيبلر أن الكواكب تسير في مدارات اهليليجية وليست دائرة كما كان معتقد سابقاً وكذلك اكتشف أن كل كوكب يغير سرعته عندما يتحرك في مداره وبما أن المدار الأهليليجي يقرب الكوكب من الشمس فإنه يكتسب سرعة وحسب كيبلر الزمن الذي يستغرقه كل كوكب في دورانه حول الشمس ووجد أن الزمن الذي تستغرقه البعيدة اكبر من الزمن الذي تستغرقه الكواكب القريبة

وقد أدى كيبلر خدمات جليلة واضافات لفروع من العلم متصلة بعلم الفلك والفضاء فله دراسات في الإبصار وعلم البصريات طورت بعض الأفكار الهامة  فيما يتعلق بانكسار الضوء وقد ابتكر الأسس التي بنيعليها المنظار الفلكي وكاد بعلمه الرياضي يقترب جداً من فكرة التكامل والتفاضل وكانت لديه معلومات هامة عن المد والجزر الذي يحث في المحيطات

مات جوهانز كيبلر في عام 1630م وذلك قبل ميلاد اسحاق نيوتن باثنتي عشرة سنة ذلك الذي قدر له أن يؤسس عمله العظيم معتمد على أعمال هذا العالم العبقري

تكريم كيبلر

تعتزم وكالة الفضاء الأمريكية ناسا اكتشاف الفضاء للبحث عن كواكب تشبه الأرض واطلقت  على المسبار المكلف بذلك اسم جوهانز كيبلر تكريماً له وعرفاناً بفضله وحدد لهذه المهمة عام 2006م

تصميم كرة لتبين حركة الارض
الرئيسية