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本文关键词：开普勒、三大定律、女巫、拯救妈妈 第谷去世之后，开普勒接替了他的步伐，他是望远镜发明以前的最后一名伟大的天文学家。开普勒仔细研读了第谷留下来的数据，百思不得其解，他发现，行星运动的轨道与托勒密的地心说以及哥白尼的日心说都不吻合。后来，他恍然大悟般有如醍醐灌顶，在之前的学说中，人们都假定行星运动的轨道是完美的圆形，可实际上，应该是椭圆形。1600年，开普勒出版了《梦游》一书，该书是一部幻想作品，讲述的是地球人与月球人之间的故事，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，这在今天看来，都会让人大吃一惊。若是大家在不知道背景的情况下阅读此书，甚至都怀疑这是19或20世纪的作品。虽然开普勒没有用数学来证明万有引力定律，但在他的著作中，已经有了这一定律的雏形。1609年，开普勒发表了《新天文学》一书和《论火星运动》一文，公布了两个定律：第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上运动。太阳的位置不在轨道中心，而在轨道的两个焦点之一。这是行星运动第一定律（也叫轨道定律）。第二定律：在同样的时间里，行星向在其轨道平面上所扫过的面积相等。这是行星运动的第二定律（也叫面积定律）。这也就是说，越靠近太阳的行星，公转速度越快。后来，开普勒又在一堆数据中加加减减，开个平方开个立方等，又发现了一条规律，这也是开普勒三大定律中的最后一个。第三定律：行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。开普勒最先认为大气有重量，并正确解释了月全食时月亮呈红色是因太阳光经过大气折射后投射到上面而造成的。他首先把潮汐同月球的活动联系起来，第一次宣布地球以外的行星也是物质的、不完美的。这是一个了不起的发现，但不知什么原因，他的朋友伽利略却不接受他关于潮汐的理论。开普勒不仅在天文学上有巨大成就，在其他领域也有建树，比如光学。1609年开普勒发表了《天文学中的光学》一书，同年，伽利略也制造出了望远镜。1611年开普勒写了《六角形的雪》，通过对六角的雪的观察使他得出了对称的观念，并推想到雪是由许多球体紧密堆积而成。这本书可视为晶体学的开端。1615年他发表了《葡萄酒桶的立体几何》，这本书被称为人类创造球面、体积新方法的灵感源泉。在这本书中，开普勒用无穷大和无穷小的概念来代替古老而烦琐的穷竭法，他设想一个由无数个三角形构成的圆，其中每个三角形的顶点都处在圆心，圆周是由它们无穷小的底边构成。同样，圆锥体可以看成是由大量具有共同顶点的棱锥体所构成，圆柱体是由大量棱柱体所构成，这些棱柱体的底边构成圆柱体的底边，它们的高就是圆柱体的高。开普勒采用这些观念得出了一些古人辛辛苦苦极难得到的结果。他的方法中虽缺少关于极限的明确概念，和有效的求和方法，但可导致正确的结果，他的方法给数学家开辟了一个广阔的思考园地。关于开普勒对人类的贡献，都蕴含在了三大定律中，但是除此之外，在他身上，还有一段不为人知的小故事，他曾经挽救过他的妈妈，这是怎么回事呢？常人所理解的开普勒，是一个科学家，实际上，在当时来讲，科学才刚刚起步，天文学总是与占星术和迷信连接在一起。与后来的牛顿一样，开普勒是一个自负的人，他曾经在《世界的和谐》一书中宣称，上帝已经等了六千年，终于等到了能够搞清楚他的造物计划的真命天子。不用怀疑，这个真命天子就是开普勒他自己。但是与牛顿不同的是，开普勒在世俗生活中也混得不错，至少不会像牛顿那样与人处处争吵，到处树敌。开普勒的社交能力很强，似乎拥有一颗七巧玲珑心，他是坚定的日心说信徒，但他的老师第谷却相信老一套的地心说。今天，若是有两种不同的说法，大家也都能包容，甚至和睦相处，但是在当时来讲，日心说和地心说所代表的不是科学立场之争，而是背后的宗教之争，意识形态之争。而开普勒却能和第谷一起研究多年，相处愉快，在他去世后接替他的工作，这足以看出开普勒的七巧玲珑心。开普勒的妈妈叫卡塔琳娜，很早的时候，她的老公就去世了，因此她一个人将开普勒几个兄弟拉扯大，在当时的社会环境，这样的女人很容易被人当成女巫。从广义上来讲，运用占星术或神秘学为人占卜的妇女，都被称为女巫，是一个中性词。但是在狭义上，女巫则是一个贬义词，本质上是一种宗教异端。欧洲从12世纪开始就兴起了猎巫运动，一开始，男巫和女巫的数量上差不多，女人也没有被区别对待，但是在1487年，两个基督教牧师写了一本书，叫《女巫之槌》，将巫术和欲望联系在了一起，这才大大将人们的目光放在了女巫身上。一开始。猎巫运动只是宗教内部的事，但是到后来，世俗的法庭也开始审判女巫，因为其背后有巨大的利益，最重要的是，女巫一旦被判刑，被弄死，那她生前的财产全部要被没收，因此，这也造成了很多女人被诬告，甚至当权者为了泄愤，将一些长得漂亮却不愿意和自己睡觉的女人指控为女巫。最先指责卡塔琳娜为女巫的竟然是他的一个儿子海因里希，他从小被父亲赶出家门，在外流浪，因此性格可能有些怪异。离家多年后，海因里希回到了家里，第一件事竟是要吃肉，但是很显然，当时开普勒家里条件不太好，无法满足海因里希想吃肉的愿望，于是他声称自己的母亲是女巫。有一次，卡塔琳娜生活的小镇子举办了一场宴会，当时有一个工匠的妻子，回去后就感觉腿脚不舒服，于是她指控卡塔琳娜给她下了诅咒。地方长官相信了这个女人的指控，在审判她的时候，卡塔琳娜一直没有哭，这更加激起了法官的疑问，因为一个正常人在面对这种情况的时候，早就吓坏了，应该哭才是啊，只有女巫这种没有感情，将灵魂卖给了撒旦的女巫才不会哭。没过多久，上级部门就对卡塔琳娜下达了正式的逮捕令，开普勒此时在远方知道了此事，写信给母亲，让她先逃跑。虽然卡塔琳娜没有被抓，但她的逃跑显然是坐实了自己是女巫的事情。恰在此时，卡塔琳娜的另一个儿子克里斯托夫为了营救母亲，写了一封请愿书，但他的文化水准实在是不敢恭维，反而添了乱。这下轮到开普勒出手了，他思路缜密，逻辑清晰，先是给当时的公国最高长官公爵本人写了一封信，内容与兄弟克里斯托夫的截然相反。打个比方，我们如果看克里斯托夫这封信，就会感觉里面戾气很重，什么王八蛋，你们诽谤我母亲之类的，而开普勒的呢，措辞非常谨慎，大部分内容都是在夸公爵本人，对于最关键的母亲一事，基本就轻描淡写地一笔带过。开普勒希望公爵把自己看做是公国内一名享有盛誉的学者，在开普勒受到侮辱的时候能够出面维护，仅此而已。而且，开普勒为了确定信能安全送到公爵本人手中，动用了自己丰富的人脉资源。最后，这封信起到了立竿见影的效果，议会取消了对卡塔琳娜的逮捕令，但她必须回到家乡参加听证会，也就是给了她一次为自己辩解的机会。开普勒将自己的科学精神发挥到了极致，他先是做了大量的调查，最终发现了母亲为什么会被诬告成女巫的三个原因。其一，是因为母亲身为寡妇，不受人待见，长期带着孩子生活，也得罪了不少人；其二，当地长官急需一个政治事件来获得声望与权威，母亲只是成了一个靶子和牺牲品；其三，母亲年龄太大了，在当时，一个年老的妇人被认为是不祥的东西。有了大量的调查，开普勒开始逐字逐句来为母亲辩护，他指出，很多诬告卡塔琳娜的证词都是前后矛盾的，比如有关卡塔琳娜是在什么时候成为女巫的，就有很多种说法，而这显然是不可能的。再者，有关卡塔琳娜为什么不流泪的事，开普勒指出，这是因为人的年纪大了，泪腺萎缩的缘故导致的。最后，当时很多审判其他女巫的案子中，都没有提到卡塔琳娜这个人，包括一些已经俯首认罪的女巫，在他们的证词中都没有出现过卡塔琳娜这个人。一般来讲，女巫都是有组织、有门派的，因此从其他人口中都找不到卡塔琳娜的影子，这也侧面证明了卡塔琳娜不是女巫。开普勒为自己母亲辩护的同时，还用科学的思考方法找出了控告母亲的女人腿部残疾的真相，是因为她用药过度，大脑充血过度导致下体供血不足。接着，开普勒又找出了证据，那个女人婚内与人通奸，道德败坏，这种人的话也能成为母亲是女巫的证据吗？在开普勒的努力下，他的母亲最终被无罪释放，不过，由于她年纪也大了，因此不久之后就去世了。为母亲辩护，花了开普勒整整六年的时间，这几年，可是他在学术界如日中天的时候，他正在研究他的第三定律。如果他将这六年时间全心全意用在自己的研究上，比牛顿更早一步发现万有引力的规律，也未可知。这或许是开普勒的遗憾，但却是人类的希望。因为，亲情是这个世间最宝贵的东西，比万有引力重要多了。妈妈只有一个，而能够提出万有引力的，我相信就算是没有牛顿，其他人也能提出来。
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