约翰尼斯·开普勒德国杰出的天文学家--姚易君历史网

中文名：约翰尼斯·开普勒

外文名：Johannes Kepler

别名：天空立法者

国籍：神圣罗马帝国

民族：德意志人

出生地：符腾堡的威尔德斯达特镇

职业：天文学家，物理学家，数学家

毕业院校：图宾根大学

信仰：天主教

主要成就：发现行星运动三大定律

代表作品：《宇宙的奥秘》，《世界的和谐》，《鲁道夫星表》

约翰尼斯·开普勒有哪些成就？约翰尼斯·开普勒生平简介

约翰尼斯·开普勒(Johannes Kepler，1571年12月27日—1630年11月15日)，生于符腾堡的威尔德斯达特镇，卒于雷根斯堡 [1] 。德国杰出的天文学家、物理学家、数学家。

开普勒就读于图宾根大学，1588年获得学士学位，三年后获得硕士学位。当时大多数科学家拒不接受哥白尼的日心说。在图宾根大学学习期间，他听到对日心学说所做的合乎逻辑的阐述，很快就相信了这一学说。

1630年11月15日，约翰尼斯·开普勒在神圣罗马帝国巴伐利亚公国雷根斯堡病故，享年58岁。

开普勒发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律。这三大定律可分别描述为：所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行;在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等;行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名。同时他对光学、数学也做出了重要的贡献，他是现代实验光学的奠基人。

人物生平

在图宾根大学毕业后，开普勒在格拉茨研究院当了几年教授。在此期间完成了他的第一部天文学著作(1596年)。虽然开普勒在该书中提出的学说完全错误，但却从中非常清楚地显露出他的数学才能和富有创见性的思想，于是伟大的天文学家第谷·布拉赫邀请他去布拉格附近的天文台给自己当助手。开普勒接受了这一邀请，1600年1月加入了泰修的行列。第谷翌年去世。开普勒在这几个月来给人留下了非常美好的印象，不久圣罗马皇帝鲁道夫就委任他为接替第谷的皇家数学家。开普勒在余生一直就任此职。

作为第谷·布拉赫的接班人，开普勒认真地研究了第谷多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。第谷是望远镜发明以前的最后一位伟大的天文学家.

开普勒认为通过对第谷的记录做仔细的数学分析可以确定哪个行星运动学说正确的：哥白尼日心说，古老的托勒密地心说，或许是第谷本人提出的第三种学说。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现第谷的观察与这三种学说都不符合，他的希望破灭了。

最终开普勒认识到了所存在的问题：他与第谷、拉格茨·哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合圆组成的。但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。

1600年，开普勒出版了《梦游》一书，这是一部纯幻想作品，说的是人类与月亮人的交往。书中谈到了许多不可思议的东西，像喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇宙服等等，人们至今不明白，近400年前的开普勒，他是根据什么想象出这些高科技成果的。尽管开普勒的书是纯幻想作品，但它一定有一些背景来源，比如像毕达哥拉斯的话或古希腊神话。

就在找到基本的解决办法后，开普勒仍不得不花费数月的时间来进行复杂而冗长的计算，以证实他的学说与第谷的观察相符合。

开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。

开普勒除了发明行星运动定律外，还对天文学做出了许多小的贡献。他也对光学做出了重要的贡献。不幸的是他在晚年为私事而感到忧伤。当时德国开始陷入“三十年战争”的大混乱之中，很少有人能躲进世外桃源。

他遇到的一个问题是领取薪水。神圣罗马皇帝即使在较兴隆的时期都是怏怏不乐地支付薪水。在战乱时期，开普勒的薪水被一拖再拖，得不到及时的支付。开普勒结过两次婚，有十二个孩子，这样的经济困难的确很严重。另一个问题是他的母亲在1620年由于行巫术而被捕。开普勒花费了大量的时间设法使母亲在不受拷打的情况下获得释放，他终于达到了目的。

开普勒于1630年在巴伐利亚州雷根斯堡市去世。在“三十年战争”的动乱中，他的坟墓很快遭毁，但行星运行定律永存!

天才少年

开普勒学业成绩优异。1588年9月25日，他获得文学学士学位。1591年8月11日，他又通过了文学硕士学位考试。这时他想当一名路德教的牧师，所以又留校学习神学。

在大学里，开普勒深受秘密传播哥白尼学说的天文教授麦斯特林的影响。后来他回忆说：“当我在杰出的麦斯特林的指导下开始研究天文学时，看到了旧的宇宙理论的许多错误。我非常喜欢教授经常提到的哥白尼，在与同学们辩论时我总是坚持他的观点。”开普勒对天文学和数学有着浓厚的兴趣。

1594年，奥地利的格拉茨新教高级中学的数学教师死了，要求图宾根大学给选派一名后继者。此时开普勒的神学课程仅有一年就读完了，但校方认为他作教士不够虔诚，就极力推荐他去格拉茨。他的朋友也劝他放弃神学。同年开普勒到了格拉茨中学教数学、天文，后来又教古典文学、修辞学和道德学。

1596年开普勒在宇宙论方面发表了第一本重要的著作：《宇宙的神秘》。在其中他明确主张哥白尼体系，同时也因袭了毕达哥拉斯和柏拉图用数来解释宇宙构造的神秘主义理论。他在序言中指出：“我企图去证明上帝在创造宇宙并且调节宇宙的次序时，看到了从毕达哥拉斯和柏拉图时代起就为人们所熟知的五种正多面体，上帝按照这形体安排了天体的数目、它们的比例和它们运动间的关系。”他认为土星、木星、火星、地球、金星和水星的轨道分别在大小不等的六个球的球面上，六球依次套切成正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体，太阳居中心。这种假设尽管荒唐，但却促使开普勒去进一步寻找正确的宇宙构造理论。他把这本书分寄给了一些科学名人。丹麦天文学家第谷·布拉赫虽不同意书中的日心说，却十分佩服开普勒的数学知识和创造天才。伽利略也把他引为探索真理的同仁。

由于反宗教改革运动，使格拉茨中学重新回到天主教的怀抱，新教徒的师生全被赶出了校门。开普勒这位新教徒却因名声显赫而被破例复聘。他看到自己的学生尽数散去，不愿再回格拉茨，就接受了第谷的邀请，于1600年来到布拉格郊外的天文台，作第谷的助手。第谷是望远镜发明以前的最后一位伟大的天文学家，也是世界上前所未有的最仔细、最准确的观察家。他当时充任神圣罗马帝国的皇室数学家，随皇帝鲁道夫二世住在布拉格。他的宇宙理论是托勒密体系和哥白尼体系的混合，他认为行星绕太阳旋转，太阳又率群星围地球运行。但是第谷对天体方位进行了几十年的观测，积累了大量的精确材料，开普勒在天文学上的伟大发现，就是通过归纳分析这些材料得出的。

占星家

1601年第谷去世，开普勒继任为皇帝鲁道夫二世的御用数学家。给他的俸禄只有第谷的一半，且常常拖欠。他对第谷的遗著作了整理，1602年出版了第谷的《新天文学》六卷，1603年印行了第谷的《释彗星》。

1601年开普勒出版了《天文学更可靠的基础》一书，不同意星体决定人的命运的观点，对占星术持怀疑态度：“如果星相家有时讲对了，那应归功于运气。”但他仍没摆脱宇宙的神秘和谐理论。除教数学外，他的一个主要任务就是替皇帝占星算命，这也是他终身从事的职业。在他的遗稿中保存了800多张占星图。他虽不相信这一伪科学，但为了谋生只得如此。

立法者

1604年9月30日，开普勒在巨蛇星座附近发现了一颗新星(现知是银河系内的一颗超新星)。他虽视力不佳，仍持续观测了十几个月。他把观测结果发表在1607年出版的《巨蛇座底部的新星》一书中，打破了星座无变化的传统说法。这一年他看到了一颗大彗星，即后来定名的哈雷彗星。

当时不论是地心说还是日心说，都认为行星作匀速圆周运动。但开普勒发现，对火星的轨道来说，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三种不同方法，都不能推算出同第谷的观测相吻合的结果，于是他放弃了火星作匀速圆周运动的观念，并试图用别的几何图形来解释，经过四年的苦思冥想，也就是到了1609年他发现椭圆形完全适合这里的要求，能做出同样准确的解释，于是得出了“开普勒第一定律”：火星沿椭圆轨道绕太阳运行，太阳处于两焦点之一的位置。发现第一定律，就是说行星沿椭圆轨道运动，需有摆脱传统观念的智慧和毅力，在此之前所有天文学家，包括哥白尼和伽利略在内都坚持古希腊亚里士多德和毕达哥拉斯的天体是完美的物体，圆是完美的形状，一切天体运动都是圆周运动的成见。哥白尼知道几个圆并起来可以产生椭圆，但他从来没有用椭圆形来描述天体的轨道。当时由于第谷观测的精确和开普勒的努力，终使日心说向前推进了一大步。接着开普勒又发现火星运行速度是不匀的，当它离太阳较近时运动得较快(近日点)，离太阳远时运动得较慢(远日点)，但从任何一点开始，向径(太阳中心到行星中心的连线)在相等的时间所扫过的面积相等。这就是开普勒第二定律(面积定律)。这两条定律刊布在1609年出版的《新天文学》(又名《论火星的运动》)中，该书还指出两定律同样适用于其他行星和月球的运动。

1611年，开普勒的保护人鲁道夫被其弟逼迫退位，他仍被新皇帝留任。他不忍与故主分别，继续随侍左右。1612年鲁道夫卒，开普勒接受了奥地利的林茨当局的聘请，去作数学教师和地图编制工作。在这里他继续探索各行星轨道之间的几何关系，经过长期繁杂的计算和无数次失败，最后创立了行星运动的第三定律(谐和定律)：行星绕太阳公转运动的周期的平方与它们椭圆轨道的半长轴的立方成正比。这一结果表述在1619年出版的《宇宙谐和论》中。

多难人生

开普勒的身世是不幸的。他17岁时父亲去世。1620年，他母亲，一个酒馆老板的女儿，平时爱吵吵闹闹，因被指控犯有巫术罪而入狱，他经一年多的奔波才使其得到无罪释放。开普勒26岁时与一个出身名门的寡妇结婚，举止傲慢的妻子使他很少感到家庭温暖。1613年在前妻死后他又选择了一个贫家女为伴，感情虽很融洽，无奈经济上常处于绝望境地。他两个妻子共生有12个小孩，大多在贫困中夭折。他作为新教徒常受到天主教会的迫害，他的一些著作被教皇列为禁书。

经济困苦和操劳跋涉严重损害了开普勒的健康。皇帝即使在较兴隆的时期都是怏怏不乐地支付薪水。在战乱时期，开普勒的薪水被一拖再拖，得不到及时的支付。

1630年他有几个月未得薪俸，不得不亲自前往正在举行帝国会议的雷根斯堡索取。到达那里后他突然发热，几天以后即11月15日，在贫病交困中寂然死去，终年59岁。他被葬于拉提斯本的圣彼得教堂，三十年战争的狂潮荡平了他的坟墓，但是也已证明他的行星运动定律是一座比任何石碑都更为久伫长存的纪念碑。

欧洲天文学天才开普勒逝世，他的成就地球人都知道

明思宗崇祯三年，即1630年11月15日，德国巴伐利亚州雷根斯堡，号称“天空立法者”的一代科学天才，神圣罗马帝国皇家数学家约翰尼斯·开普勒(以下简称开普勒)，拖着贫病交加的虚弱躯体，满怀着被欠薪数月的愤怒无助，悲凉的病故在这寒冷的冬天。享年五十九岁!

这位身后享誉世界的天才，少年时代却曾是一个只热爱文学的虔诚新教徒。十七岁的年岁，就拿到了文学学士学位，二十岁又拿下硕士学位，这位标准的学霸人物，那时最热烈的理想，就是在图宾根大学彻底参透神学的教义，做一个优秀的路德教牧师!

但是一个老师的课，却叫这位怀揣二十年热烈理想的青年，人生选择骤然拐弯：麦斯特林。这位哥白尼的虔诚信徒，以深入浅出的语言，为同学们解读着宇宙的奥秘，瞬间就把开普勒带入到另一个神奇的世界。原来自己一直虔诚相信的新教宇宙学说，竟然满满都是漏洞?

怀着强烈的新鲜感，开普勒开始知道哥白尼，开始研究哥白尼的学说，不知不觉间，竟真的走进了一个未知的领域：天文学。他开始疯狂研究哥白尼，甚至为了哥白尼与同学们辩论，也给自己招来了人生里第一次小麻烦：由于此举引来了校方的不悦，因此他被中断了神学课程，推荐到格拉斯中学教书。但校方不会想到，这个打压反而成就了开普勒，在格拉斯中学这个新天地里，他似脱了锁链的鸟儿一般，竟真懵懂的写出了一部著作《宇宙的神秘》!

这部著作，虽然观点各种幼稚，却令他得到了人生另一重大机会：被丹麦天文学权威第谷收入门下，从此跟随学习。就像高手传功一样，水平刷刷看涨。第谷去世后，他继承了第谷神圣罗马帝国皇家数学家的身份，也受命整理了第谷的遗稿，逐渐形成了自己的理论!

多年的累积下，从三十三岁开始，开普勒启动了震惊世界的发现之旅，先提出了轨道定律，然后是面积定律，最后是周期定律。归结起来，就是人类天文学开天辟地的伟大发现：行星以椭圆轨道运转，同样时间里行星向径在轨道平面上扫过的面积相等，行星公转周期的平方与他同太阳的距离立方成正比。这三个重大定律，成为之后二百年，人类认识宇宙的最靠谱明灯。天空立法者的美名，就是由此而来。

也同样在此期间，三十七岁时的开普勒，宣告发现一颗新星，那就是著名的哈雷彗星。比起这颗七十六年来一次的星星，三大定律的里程碑意义，却是更重大!牛顿说自己的万有引力定律，是站在巨人的肩膀上，这个巨人，公认就是开普勒!

但科学突飞猛进的开普勒，人生却常年生活在不幸里，出身贫苦家庭，醉心于科学更令他开罪于神学界，第一个妻子与他感情常年不合，第二个妻子照顾了他的余生，也伴他经历了贫困。甚至在他死后，由于战乱侵扰，他的墓碑也曾被毁于一旦。德意志民族，就这样刻薄无情的对待了这位天才!

然而更令中国人陌生的是，这位今天对于中国人，都不算熟脸的开普勒，在他同时代的大洋彼岸，也就是中国明朝，竟然有着相当的知名度!他的重要著作《哥白尼天文学纲要》，早在崇祯年间就被翻译引进中国，那年代的中国，正是古代史上风气最开放的年代，满怀“欲求超越，必须会通”的理想，那一代中国士大夫们，正如饥似渴的学习着西方科学。著名的《崇祯历书》，更参考了开普勒的《宇宙和谐论》，崇祯年间中国人造出的天文望远镜，技术更一度世界领先。开普勒的时代，也正是东西方科学交汇的火热年代。

只是这样的火热年代，很快随着大明朝的山河变色戛然而止，曾经被中国士大夫熟悉的开普勒，也就不再为中国人知晓。相反欧洲大地，却享受了他科学的成果，走向了突飞猛进之路。

关于天文学家开普勒的评价：天上的立法者

开普勒全名约翰尼斯.开普勒，是德国杰出的天文学家，发现了行星三大运动定律，为哥白尼的日心说提供了有力的证据，那开普勒简介是什么样的呢?　　

　　开普勒画像

开普勒出生于1571年，他的家庭情况并不好，出生在一个贫民家庭，位于德国威尔。父母的文化素质都不高，父亲是一名军官，母亲是一个小旅馆主人的女儿。开普勒的身体也不好，因为他是一个早产儿，而且还在四岁的时候受到了天花和猩红热的侵袭，使其视力大大的衰退，并且导致一只手行动不便，成为了残疾。

在其16岁的时候，进入蒂宾根读书，这个阶段可以说是其思想成型的阶段，信奉哥白尼的日心说。其还获得了硕士学位，被聘请到格拉茨去任教，之后，他的一生有了极大的转折，遇到了第谷，并且一同进行了天文观测。这对于他的成就有着极大的好处，而且第谷去逝的时候，将自己的所有资料都留给了开普勒。

开普勒的成就虽然是伟大的，但是他的一生却一直生活在困苦中，贫穷加上操劳使他的健康受到了极大的影响，因为没钱，他的孩子大多早早的就夭折了，而其也在一次去索要薪水的时候，不幸染上热病而死。

开普勒简介看起来是非常简单的，从这份简介中可以看出，他的一生是悲惨的，如此伟大的科学家却因为贫困而早逝，不能不说是科学史上的一大悲哀。

　　开普勒的故事

“天上的立法者”是后世科学史家对开普勒的称呼，可见这个人在天文学上的成就是巨大的。虽然开普勒的一生是不幸的，但也是伟大的。关于开普勒的故事流传下来的有许多，有生活中的也有学术中的，了解了之后，对了解这个人物有着积极的作用。　

　　开普勒画像

开普勒的故事一，十六岁获得文学硕士学位，为了当牧师而学神学，这一点与其后来的研究非常不符。由于其出色的学业，受到了大学的极力推荐，而去奥地利的一所高中当了数学老师，这是他研究天文学的开端。

开普勒的故事二，因一本名叫《宇宙的神秘》的书受到第谷的重视，邀请他到天文台进行工作，成为了第谷的助手，而且中间还有一个小插曲，那就是受到妻子的挑拨，与老师的关系一度紧张，不过第谷是非常爱才的，对其极大挽留，开普勒也认识到了自己的错误，与老师和好如初。第谷在去逝的时候，将自己的所有资料都留给了他，这对他后期的研究起到了很大的作用。

开普勒的故事三，虽然开普勒从小视力就不好，但是对天文的观测他从来就没有中断过，而且还取得了极大的成就，不仅发现了以他名字命名的新星，还发现了举世闻名的哈雷慧星。

开普勒的一生虽然是不幸的，但从科学的角度来说，他的一生又是精彩的，开普勒的故事让人们对于他有了一个更加清晰的认识。

　　开普勒效应

开普勒效应是物理学上的一种学术命名，之所以被称为开普勒效应，是因为这个物理现象是由奥地利物理学家开普勒最早发现的。这种现象被发现以后，很快被运用在各个领域，在工业生产和民用中都很流行。　　

　　开普勒图片

开普勒效应是开普勒在一次偶然中发现的，当时的开普勒居住在火车站附近，他发现火车在很远的时候，声音很小，等火车近了，声音就会变得大了。因此开普勒认为这之中一定有着物理原因。

开普勒效应最先是开普勒提出的，他认为离波源越近，那么参照物感觉到波的频率越高，振幅越大，离波源越远，参照物感觉到波的频率越低，振幅越小。开普勒提出自己的观点后，得到了当时欧洲科学界的讨论，最后认同了开普勒的观点。

开普勒效应在平常的生活中被使用得很广泛。医院中的彩超就是运用了开普勒效应的原理。移动通信上也会使用开普勒效应。在医学领域，开普勒效应被使用得很广，人体的一些内部病症由于无法被看清，因此需要使用各种波进行探测，或者是声波，或者是光波。

开普勒效应在马航事件中也被应用到了，在马航出事情以后，各国的研究机构根据马航的一些资料来分析马航的最终降落地点，根据开普勒效应，研究人员们总结出了马航飞机的降落地点。马来西亚总统纳吉布宣布马航最终降落在印度洋。

开普勒贡献

开普勒贡献，绝对是天文学中任何的一个科学家都无法替代的。可以这样说，如果没有开普勒，那就没有今天的天文学。因为有了开普勒贡献，才让今天的天文学变得如此繁荣，如此盛大。开普勒在物理学中做出了巨大的贡献，尤其是物理学中的光学方面。特别是光学领域作出了杰出贡献。他写了一部书，这本书的名字叫做《对威蒂略的补充，天文光学说明》。　　

　　开普勒雕像

开普勒揭示了视网膜的作用，并且明确地分析出了近视和远视的原因。在1609年的时候开普勒的《天文学中的光学》一书问世了。开普勒望远镜，就是折射式望远镜的一种。一开始是由德国科学家约翰内斯·开普勒发明的。其实，大部分的折射式天文望远镜的光学系统，都来源于开普勒式。

开普勒在他的《彗星论》中说过了，彗星的尾巴是背着太阳的，造成这种现象的原因就是，因为太阳排斥彗头的物质。开普勒还在其他的天文学方面做出了很大的贡献。所以说，一旦要提起天文学，那就不能不说开普勒了。

开普勒贡献，被应用到天文学中，光学方面是开普勒贡献最多的一个领域。开普勒的贡献也被应用到物理学中，所有学习物理的学生，都是知道开普勒这个人的。即使那些学习不好的人，虽然不知道开普勒说的是什么定律，但是就是知道有这么一个叫做开普勒的人。

不幸而又伟大：“天上的立法者”开普勒的一生

开普勒全名是约翰尼斯·开普勒，是德国著名的天文学家，他发现了行星运动的规律，将这些规律总结为开普勒三大定理，对人类研究天文做出了巨大的贡献，对数学、光学的发展都有很大的影响。　　

　　开普勒画像

1571年，开普勒出生在德国的一个小镇，他的父母将开普勒全名起为约翰尼斯·开普勒，约翰尼斯是一个普通的名字，没有什么特殊的意义，然而这个叫约翰尼斯的孩子，却在未来改变了人们对宇宙的认识。开普勒从小聪明好学，喜欢研究哥白尼的学说，大学期间的他在数学、天文学上都有较深的造诣，在毕业后做了一段时间的教授，这期间他也写了不少论文，虽然论文的结论很多都是错误的，但不可否认的是这个叫开普勒的青年在天文学方面有自己独到的见解，极富创新思维。

后来，开普勒做着数学教师和制图师的工作，他对天体运动的研究也一刻没有停止。经过长期复杂的计算，他终于发现了天体运动的规律，并于1619年在《宇宙和谐论》中发表了自己的研究成果。该运动定理被人们称为开普勒定理，就像很多定理一样用发现者的名字命名，这里并没有使用开普勒全名，一方面使用姓氏更加方便好记，另一方面几乎所有用发现者名字命名的定理都是只用了姓氏。

在开普勒生活的年代，人们对天体的研究基本都是靠观察、制图和计算，而且都要通过自己的双手来完成，几乎没有任何高端器械的帮助，开普勒也是努力了很多年才发现了天体运动的规律，才取得成功的。

　　开普勒贡献