En elliptisk marskatt bland himmels-hermelinerna

Johannes Kepler (1571 – 1630)

Planeten Mars rotationshistoria fick sin avgörande stöt några få stenkast från Prags centrala delar ute vid sagoslottet Benatky för mer än 400 år sedan.

I detta slott kamperade stjärnfantasten och kosmologen Tycho Brahe precis i skiftet mellan 1500- och 1600-talen. Den högättade Brahe hade, år 1596, tvingats lämna – eller sett sig föranlåten att överge – sin vetenskapliga fristad på Ven i Öresund och tämligen oförmodat rest söderöver med hela familjen, tjänstefolket och hovnarren Beppe med de ven-ska stjärnjournalerna, sina oskattbara instrument och inte minst hela det voluminösa observationsmaterialet överst i packningen. Rudolf II, som var konung av Böhmen och Ungern men även tysk-romersk kejsare, gav den excentriske dansken fri lejd. Ja, långt mer än så: med solen och månen i vittnesbåset anställde han Brahe som sin privata hovastronom och dito astrolog med rätt och plikt att handla efter eget skön därute i sagoslottet.

Men när 1500-talet nalkades sitt oundvikliga slut, var de goda råden ovanligt dyra och stämningsläget ödsligt i det kejserliga slottsgemaket. Brahe och hans assistenter hade nämligen kört fast i sitt dagliga himmelsvärv; det felades dem en skolad, högt begåvad och stridsvillig matematiker. I det kinkiga läge som uppkommit lade Tycho band på sin ståndsmässiga arrogans, satte sig vid skrivpulpeten, yxade till ett par rader och kallade till sig just den man som behövdes: en av de klarast tindrande fixstjärnorna i hela universum, en blott 29-årig sydtysk, tillfälligtvis stationerad i österrikiska Graz. Vi gör säkert rätt i att uttala hans namn med andakt: Johannes Kepler, ursprungligen från Weil der Stadt i Schwaben och ett av vetenskapshistoriens allra största namn.

Den 1 januari år 1600 lämnade adjunkt Kepler sitt interimistiska logi i Graz och satte kurs mot Prag.

En av de första dagarna i februari beviljades den löftesrike nykomlingen audiens hos välborne Tycho i dennes eget residens. ”Mars!” löd slottsherrens order, och tolkningen gav sig omedelbart: Kepler fick den exklusiva rätten till Brahes samtliga existerande Marsobservationer från Ven i utbyte mot att han – ”Tysken” – gjorde allvarligt menade försök att staka ut just Mars exakta planetbana och omloppstid runt solen.

”En veckas effektivt arbete eller i sämsta fall två veckor!” löd Keplers självsäkra svar.

Den förmögne Brahes observationsdata från Öresund och fattigmannen Keplers matematiska briljans visade sig, helt enligt ritningarna, vara en utomordentligt lyckad kombination; det ena var i trängande behov av det andra och det andra av det ena. Att sedan de båda herrarna på ett mera personligt plan tyckte mindre bra om varandra, till dels på goda grunder, är väl en av historiens många ironier. Tycho uppträdde ofta som despot i sitt herresäte, och den unge Johannes var som alltid Kepler – en säregen mix av Sigmund Freud, Charlie Chaplin, Michael Moore och Tarzan.

När Tycho Brahe skildes från det jordiska i oktober 1601, arsenikförgiftad eller urinvägsinfekterad må vara osagt, övertogs de kosmologiska skattkartorna från Ven men även uppdragen som det kejserliga hovets astronom och astrolog av just denne Kepler. Från och med nu gavs han fria händer.

Det kom att bli inledningen till ett av de mest glansfulla kapitlen i hela vetenskapshistorien.

Vid sitt arbetsbord inne i Prag gjorde ”Tysken” bokstavligen heroiska insatser genom att tolka om och omtolka Brahes alla himmelsobservationer. Efter ca åtta års ständigt multiplicerande och dividerande fann han att planeten Mars stillsamma flykt runt solen inte, som man tidigare misstänkt, beskriver en perfekt cirkel … utan i realiteten är elliptisk med solen i ellipsens ena brännpunkt. Denna banbrytande upptäckt kunde han därefter enkelt generalisera till samtliga vid denna tidpunkt kända planeter i hela solsystemet inklusive vår egen jord. Därmed var Keplers första lag äntligen i hamn. De förmodade två veckornas slit hade utsträckts till ett drygt 400 veckor långt sisyfosarbete.

”Keplers etta” ansågs på sin tid lika sensationell som Albert Einsteins relativitetsteorier på 1900-talet och kompletterades senare av en andra och en tredje lag. Dessa tre kosmologiska rymdfynd kan utan överdrift betraktas som den segrande astronomins dyraste ädelstenar och har, tids nog, visat sig vara en förutsättning för – men också en logisk konsekvens av – Isaac Newtons genomgripande teorier om gravitationen.

De tre Keplerlagarna kan i sin tur uppfattas som ett resultat av Tycho Brahes systematiska analyser av himlapällen under åren på Ven.

Arbetsschemat i det kosmologiska laboratoriet i Prag var alltid fullbokat, och Kepler stiftade inte bara nya lagar. Han skrev också om kometernas svansar, tolkade snöflingornas vackra mönster, granskade Betlehemsstjärnans framfart och räknade ut det exakta klockslaget för Jesu födelse. Senare i livet gav han ut en gedigen foliovolym om de österrikiska vinfatens rymdgeometriska egenskaper.

I ett benådat ögonblick lyckades han rent av bestämma tidpunkten för vår jords tillblivelse: söndagen den 27 april år 4977 före Kristus…

Enligt Wolfgang v. Goethe, en av hans sentida beundrare, hade Kepler ”språket fullkomligt i sin makt” och är en av de främsta stilisterna i naturvetenskapernas annaler. För att illustrera den tesen avslutar jag dagens betraktelse med följande citat, som är min absoluta favorit inom Johannes K-genren – och som också säger en hel del om upphovsmannens sammansatta personlighet:

En sida ur Keplers Mysterium Cosmographicum

Man bör INTE avvisa möjligheten att astrologernas blasfemiska dårskaper kan innehålla något fromt och nyttigt vetande, att det i gyttjan kan leva någon liten ätbar snigel, mussla, ostra eller ål, att bland mängden av simpla maskar kan döljas någon enstaka silkesmask och att i den illaluktande dyngan en flitig höna kan hitta ett ätbart frö, ja, en dyrbar pärla eller ett guldkorn, om hon bara krafsar och letar tillräckligt länge.

Precis så står det skrivet i svart på vitt i Keplers Mysterium Cosmographicum, som utgavs 1596.


Post scriptum:

En av mitt livs verkliga, men dessvärre ytterligt få, triumfer firade jag på huvudbiblioteket i Karlstad för ungefär 20 år sedan.

Jag satt vid ett bord och läste i godan ro. Plötsligt uppenbarade sig fyra-fem kvinnliga gymnasister och tog plats vid bordet intill mitt. En smula road noterade jag att de förhörde varann på den Vetenskapliga Revolutionens tongivande gestalter – en Nicolaus Copernicus, Tyco Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Isaac Newton o s v – och försökte placera in de nämnda herrarna i rätt århundrade så gott det sig göra lät.

I det läget traskade jag fram till de unga damerna, harklade mig och framförde ungefär detta budskap:

“Vad just Kepler beträffar, så kan jag nog stilla er kunskapstörst. Lille Johannes föddes den 27 december år 1571 klockan 14:30 efter att hans mor gått havande i precis 224 dygn, 9 timmar och 53 minuter och således avlat honom den 16 maj klockan 04:37. Alla dessa omistliga besked kommer från det ‘person-horoskop’ som Kepler i mogen ålder upprättade över sig själv.”

“Som ni märker”, fortsatte jag, “var den nyfödde pysen bara ett sjumånadersbarn – drygt – som inte vägde särskilt många hekto vid ankomsten hit till den bästa av världar. Under uppväxten var den lille pilten sjuklig och klen. Han led av blödarsjuka, angreps av skabb, drabbades av smittkoppor, hemsöktes av en allvarlig ögonsjukdom – mindre lämpligt för en blivande astronom… – och plågades av hemorrojder. Enligt egen utsago led han också av ‘ideliga utslag, variga fötter och outhärdlig huvudvärk’.”

“Men redan i 20-årsåldern hade den fula ankungen förvandlats till en fullfjädrad svan”, påpekade jag avslutningsvis. “Ja, redan då framstod han som ett senigt kraftpaket med klart demoniska och lätt mefistofeliska anletsdrag.”

I och för sig tror jag inte att de kvinnliga gymnasisterna lät sig imponeras av min föreläsning. Men jag begrep att en av dem syftade på mig när hon teaterviskade:

“Varifrån kom DEN DÄR? Kom han från yttre rymden eller?”

En häftigare komplimang tror jag mig aldrig ha fått!

... är läst 304 gånger!

  7 kommentarer for “En elliptisk marskatt bland himmels-hermelinerna

  1. Anders Persson skriver:

    Utan Kepler hade Newton nog inte kommit någon vart med sina tre lagar. Men det krävdes att han ifrågasatte den tyske mästarens teorier på en viktig punkt. Enligt Keplers första lag, “Ettan” rörde sig planeterna som sagt i ellipser runt solen, med solen i en av ellipsernas två “brännpunkter”.

    Det innebar att det bara var solen som påverkade planeterna gravitationellt, ingen av dem påverkade solen. Påverkan är dock mycket liten så Keplers lag stämde bra. Men för att få sina teorier att gå ihop perfekt var Newton tvungen att anta att planeterna å sin sida påverkar solen lika mycket som solen påverkar dem. Det blev Newtons tredje lag.

    Så käre läsare, du påverkar i din tur jorden – och solen – lika mycket som de påverkar dig. Tala om universell jämlikhet!

  2. Bo Persson skriver:

    Anders P!
    Men är det inte så att i det einsteinska systemet finns det inte ens något gravitationsbegrepp. Han kröker till rummet i stället. Vad säger du om det?

  3. Anders Persson skriver:

    I en nyhetsartikel på SVT:s sajt kan man läsa om hur en nyupptäckt planet, exoplanet, d v s utanför vårt solsystem, verkar uppföra sig enligt Einsteins teorier.

    Men det vi ser på filmen är till 99% en bekräftelse av Keplers teorier, i synnerhet hans 2:a lag, att “radius vektor” under lika tidsintervall täcker lika stora ytor. Planeten rör sig alltså i en ellips runt stjärnan och Keplers 2:a lag kallar vi idag “impulsmomentets bevarande”.

    Vad som möjligen kan härröra från Einstein i bilden kan vara ett den elliptiska banan glider medurs. Jag vet inte, ty det får vi inte veta. Intrycket hos icke-experter blir troligen, är jag rädd, att Einstein fått äran av Keplers 2:a lag.

  4. Mats Larsson skriver:

    Anders P!
    Det handlar inte om en exoplanet, utan om en stjärna som rör sig kring det supermassiva svarta hål som finns i Vintergatans centrum.

    Man har under en följd av år kunnat följa stjärnors rörelser kring detta svarta hål, vad som är nytt är att man för första gången kunnat observera hur den elliptiska banan rör sig som en “rosett”. De extrema förhållanden som råder i närheten av ett svart hål kan beskrivas med Einsteins allmänna relativitetsteori, men inte med Newtons gravitationsteori.

    Observationen gjordes med ESO:s Very Large Telescope i Chile.

    Som framgår av kartan i överkant så är Sverige medlemsland i European Southern Observatory (ESO).

  5. Anders Persson skriver:

    Mats L!
    Om jag förstått dig rätt så är vi överens: ellipsen är klassisk mekanik, driften som ger “rosetten” är modern fysik.

  6. Mats Larsson skriver:

    Det är väl helt klart att vi inte är överens. Den 18 april, kl. 14.22, skrev Bertil Carlman på denna blogg, i en kommentar till mig, att jag inte kan vara bevandrad i vetenskapliga metoder.

    I din kommentar förväxlade du en exoplanet i bana kring en annan stjärna, med rörelsen hos en stjärna nära Vintergatans centrala supermassiva svarta hål.

    Du använde ditt missförstånd till att insinuera att Einstein fått äran för något som redan Kepler upptäckte, vilket naturligtvis är helt befängt. Det finns f ö inga observationella möjligheter att upptäcka stora avvikelser från Newton (och Keplers) lagar hos exoplaneters rörelser.

    Einsteins allmänna relativitetsteori är kanske fysikens mest fulländade teoribildning. Den testades på ett enastående sätt i samband med upptäckten av gravitationsvågor 2016.

    Skulle vara intressant att höra Bertil Carlmans synpunkt, är mina två senaste kommentarer i nivå med vad han anser vara vetenskaplig nivå?

  7. Anders Persson skriver:

    Mats L!
    Det som gör en del av dina kommentarer så obehagliga att läsa är när du antagoniserar. Från det att jag av misstag förväxlade en stjärna med en exoplanet, går du vidare och påstår att jag “använt detta missförstånd” för att nedvärdera Einstein.

    Av sammanhanget kan du se att jag formulerat mig på samma sätt om Einstein vs Kepler även om jag talat om en stjärna. För det andra påstår du att jag “insinuerat” att Einstein “fått äran” av något som Kepler redan upptäckt.

    Läser du vad jag skrivit är min kritik riktad emot SVT som ger detta intryck, genom att tala om Einsteins teorier och visa en bild som ger ett intryck av att det är den ellipsformade banan och den ojämna hastigheten som är den vetenskapliga poängen, när det, som du och jag insett, egentligen är hur ellipsbanan “glider”. Det hade SVT kunnat nämna, om de nu alls begripit hela saken, vilket jag betvivlar.

Kommentera

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.