開普勒〈行星運動三大定律〉(1)  江銘輝  五夢網

圖1：開普勒

一、        前言

開普勒創立了現代天文學，他開創哥白尼的行星繞太陽體系，發現行星繞太陽的三大運動定律，為牛頓力學打下理論的基礎。

二、        開普勒的出身

約翰內斯‧開普勒(Johannes Kepler )於1571年12月27日(也就是當年的聖若望慶日“John the Evangelist ”)，在德國斯達特( Stadt)附近的威爾(Weil )出生（今為德國巴登-符騰堡州的一部分，位於斯圖加特市 “Stuttgart”中心以西30公里），當時這個地方屬於神聖羅馬帝國。他有兩個哥哥和一個姐姐。

開普勒家族是路德教會的信徒，他的的祖父西博爾德‧開普勒（Sebald Kepler）曾經是這個城鎮的市長，但是當約翰內斯‧開普勒出生時，開普勒家族的家族已經開始衰落。他的父親海因里希‧開普勒（ Heinrich Kepler）為了生活，當了一名危險的傭兵，在約翰內斯五歲的時候就離開了家庭，據說後來死於荷蘭的“八十年戰爭”。 開普勒的母親凱薩琳娜‧古爾登曼（ Katharina Guldenmann）是一名旅店老闆的女兒，她同時也是一名醫者和草藥商。

由於父親經年在外，開普勒於是和他的母親住在外祖父經營的旅館裡。他經常在旅館服務客人。他超常的數學才能經常給他外祖父旅館的客人留下深刻的印象。

開普勒四歲時患上了天花和猩紅熱，身體受到了嚴重的摧殘，視力衰弱，一隻手半殘。

三、        開始接觸天文

開普勒在他6歲時，他看到了1577年的大彗星，並寫道他“被媽媽帶到一處高地看彗星。在他9歲時，他觀察到了另外一次天文事件“1580年的月食”，他記得被“叫到門外”看月食，月亮“看起來非常紅”。然而，童年患上天花，使他的視力衰弱，雙手殘廢，因此限制了他天文觀察的能力。

四、        求學階段

開普勒超群的才智在幼年就表現了出來。由於符登堡(Württemberg)公爵給領地內貧窮而聰明的孩子提供獎學金，他得以在1576年進人一個教會小學。不久，他又轉入拉丁文的學校，為他以後用拉丁文寫作打下了基礎，又到毛爾布勞恩（Maulbronn）的神學院就讀。課餘時間，他要在旅館裡幫忙。1587年10月，他依靠獎學金正式成為著名的杜賓根(Tübinger )大學的學生。

開普勒的學業成績優異，1588年9月25日，他獲得文學學士學位。1591年8月11日，他又通過了文學碩士學位考試。這時，他想當一名路德教的牧師，所以又留校學習神學。

  在大學裡，開普勒開普勒對天文學和數學有著濃厚的興趣。他師從維塔斯‧穆勒（Vitus Müller）學習哲學及雅各‧黑爾布蘭德（Jacob Heerbrand）學習神學。並深受祕密傳播哥白尼學說的天文教授麥斯特林( Michael Maestlin)的影響。後來他回憶說；「當我在傑出的麥斯特林的指導下，開始研究天文學時，看到了舊的宇宙理論有許多錯誤。我非常喜歡教授經常提到的哥白尼，在與同學們辯論時，我總是堅持他的觀點。」

1594年，奧地利的格拉茨(Graz)新教高級中學的數學教師死了，要求杜賓根大學選派一名後繼者。此時開普勒的神學課程再一年就讀完了，但校方認為他作教士不夠虔誠，就極力推薦他去格拉茨。他的朋友也勸他放棄神學。同年，開普勒到格拉茨中學教數學、天文，後來又教古典文學、修辭學和道德學。