1543 yılında yayımlanan De Revolutionibus Orbium Coelestium (Gök Kürelerinin Devinimleri Üzerine) adlı eserinde Nicolaus Kopernik, Güneş’in evrenin merkezinde olduğu, gezegenlerin ise Güneş etrafında döndüğü anlattığı bir modeli ortaya attı. Sözü edilen model, o dönemde hâkim olan ve Ptolemaios’un geliştirdiği Dünya merkezli (geosantrik) sistemi adeta parçalarına ayırdı . Ancak bu yeni teori, dini otoriteler ve birçok bilim insanı tarafından başlangıçta şiddetle reddedildi. Çünkü bu görüş, Dünya’nın ve dolayısıyla insanın evrenin merkezinde olduğu anlayışını yıkıyordu. Kendini her şeyin merkezinde gören insanlık egosunun böylesine aşağılanmasını pek kaldıramamış gibiydi.
Bunlar yaşanırken 1571 yılında Almanya’nın Weil der Stadt kasabasında doğan, çocukluk döneminde ciddi sağlık sorunları yaşayan ; çiçek hastalığı nedeniyle görme ve motor becerilerinde kalıcı zayıflıklar oluşan birisi bir şeyleri değiştirmek için dünyaya geldi. Yaşadığı zorlukları okurken bile içinizin daraldığı şeyleri yaşamış olan bu insan fiziksel durumunun zihinsel keskinliğini geliştirmesine engel olmasına izin vermedi. Üstelik oumsuzlukların art arda sıralandığı bu dünyada baba figürünün gizemli kayboluşu, annesinin cadılıkla yargılanması ve çocuklarının ölümünü de eklemeyi unutmamak gerek.
Bahsettiğimiz kişi olan Johannes Kepler, genç yaşlarda astronomiye ilgi duymaya başladığında, hocası Michael Maestlin sayesinde Kopernik’in teorisini incelemeye koyuldu. Maestlin, Almanya’da bu teoriyi açıkça savunan az sayıdaki bilim insanından biriydi ve Kepler’i bu fikirlerle tanıştırarak onun Kopernikçi bir astronom olmasının yolunu açtı.
Kepler, bu teoriyi yalnızca bir inanç olarak değil, aynı zamanda matematiksel ve fiziksel bir gereklilik olarak görüyordu. Kopernik’in modelini daha doğru hale getirmek ve gözlemsel kanıtlarla desteklemek için büyük bir çaba sarf etti. Kepler savunmasını yapıyordu yapmasına fakat Katolik Kilisesi onunla aynı fikirde olmayacak ki, Güneş merkezli modeli sapkınlık olarak değerlendiriyor ve savunanları şiddetli şekilde cezalandırıyordu. Protestan çevrelerde de durum farklı değildi. Ancak Kepler, dini inancını bilimsel çalışmalarından ayırmayı başardı. Ona göre, Güneş merkezli sistem, Tanrı’nın evreni yaratırken kullandığı matematiksel düzenin bir yansıması olmalıydı. Bu görüşü, hem bilimsel hem de dini topluluklarla bir denge kurmasına yardımcı oldu.
Kepler’in Kopernik’e bağlılığı, körü körüne bir kabullenme içermiyordu, sadece eleştirel bir benimseyişti. Kopernik’in modelinin sınırlarını fark etti ve bu modeli kendi yasalarıyla (elips yörüngeler, alanlar yasası, harmonik yasa) güçlendirdi. Bu çalışmalar, sadece Güneş Sistemi’ni anlamamızda devrim yaratmakla kalmadı, aynı zamanda Isaac Newton’un evrensel kütle çekim yasasını formüle etmesi için bir altyapı oluşmasını sağladı.
Kepler’in ilk yasası, gezegenlerin Güneş etrafındaki yörüngelerinin mükemmel bir daire değil, elips şeklinde olduğunu söyleyen ELİPSLER YASASIDIR. Elipsin iki odak noktası vardır ve bu odaklardan birinde Güneş bulunur. Bu yasa, Ptolemaios’un dairesel yörüngeler modelini ve Kopernik’in Güneş merkezli sistemindeki dairesellik varsayımını değiştirmiştir. Bu birinci yasa, gezegenlerin yörünge hareketlerinin daha gerçekçi bir açıklamasını sunar. Örneğin, Dünya’nın Güneş’e olan mesafesi yıl boyunca değişir; çünkü yörüngesi tam bir çember değil, hafifçe eliptiktir.
Kepler’in ikinci yasası, bir gezegenin yörüngesi boyunca hareket ederken eşit zaman dilimlerinde eşit alanlar süpürdüğünü ifade eden ALANLAR YASASIDIR. Bu, gezegenin yörüngesindeki hızının sabit olmadığını gösterir. Gezegenler, Güneş’e daha yakın olduklarında daha hızlı, uzak olduklarında ise daha yavaş hareket etme eğilimine sahiptir. Bu yasa, Güneş’in gezegenler üzerindeki çekim kuvvetini anlamamızdaki önemli gözlemlerden biridir. Ayrıca, gezegenlerin hareketindeki bu hız değişimleri, yörüngesel mekaniklerin temelini oluşturur. Günümüzde hala daha kulllanılan bu yasa, uzay araçlarının yörünge hesaplamalarında da kullanılır.
Kepler’in üçüncü ve son yasası, bir gezegenin yörüngesel dönemi (bir tam tur süresi) ile Güneş’e olan ortalama uzaklığı arasında matematiksel bir ilişki olduğunu söyleyen HARMONİK YASADIR. Bu yasa, bir gezegenin yörüngesel döneminin karesinin, Güneş’e olan uzaklığının küpü ile orantılı olduğunu belirtmektedir. Bu yasa, Güneş Sistemi’nin yapısının daha geniş bir perspektiften anlaşılmasını sağlamaktadır. Örneğin, daha uzak gezegenlerin yörüngelerini tamamlamalarının neden daha uzun sürdüğünü açıklar. Kepler’in bu üçüncü yasası, Newton’un kütle çekim teorisinin temelini hazırlayarak evrensel çekim yasasının formüle edilmesine katkıda bulunmuştur.
Kepler’in ortaya koyduğu yasaları, Galileo’nun teleskopik gözlemleri ve Newton’un kütle çekim teorisi ile birleşerek, evrenin mekanik yasalarını anlamamıza ışık olmuştur.Kepler’in üç yasası, sadece astronomi için değil, bilimsel yöntemin uygulanması konusunda da örnek bir model olmuştur. Matematik ve gözlemi doğru bir şekilde birleştirme cesaretine sahip olan her birey , doğanın yasaları hakkında kesin bilgileri rahatça anlayabilecektir . Üstelik bu yasaların hepsi, bize evrenin işleyişini anlamak için matematiğin ne kadar güçlü bir araç olduğunu göstermekten yılmamıştır. .Johannes Keplerin yıllar öncesinde dediği gibi, “Evrenin dili matematiktir”.
