Johannes Kepler (27 décembre 1571-15 novembre 1630) était un astronome, inventeur, astrologue et mathématicien allemand pionnier qui est surtout connu pour les trois lois du mouvement planétaire qui portent désormais son nom. De plus, ses expériences dans le domaine de l'optique ont contribué à révolutionner les lunettes et d'autres technologies liées aux lentilles. Grâce à ses découvertes innovantes combinées à sa méthodologie originale et précise pour enregistrer et analyser ses propres données ainsi que celles de ses contemporains, Kepler est considéré comme l'un des esprits les plus significatifs des 17e-révolution scientifique du siècle.
Johannes Kepler est né le 27 décembre 1571 à Weil der Stadt, Württemburg, dans le Saint Empire romain germanique. Sa famille, autrefois éminente, était relativement pauvre au moment de sa naissance. Le grand-père paternel de Kepler, Sebald Kepler, un artisan respecté, avait été maire de la ville. Son grand-père maternel, l'aubergiste Melchior Guldenmann, était maire du village voisin d'Eltingen. La mère de Kepler, Katharina, était une herboriste qui a aidé à gérer l'hôtellerie familiale. Son père Heinrich a servi comme soldat mercenaire.
Le don de Kepler pour les mathématiques et l'intérêt pour les étoiles sont devenus évidents à un âge précoce. Il était un enfant maladif, et bien qu'il ait survécu à un accès de variole, il a été laissé avec une vision faible et des dommages aux mains. Cependant, sa mauvaise vue n'a pas gêné ses études. En 1576, Kepler a commencé à fréquenter l'école latine de Leonberg. Il a été témoin à la fois du décès de la Grande Comète de 1577 et d'une éclipse lunaire la même année, qui auraient été une source d'inspiration dans ses études ultérieures..
En 1584, il s'inscrit au séminaire protestant d'Adelberg, dans le but de devenir ministre. En 1589, après avoir obtenu une bourse, il s'inscrit à l'Université protestante de Tübingen. En plus de ses études théologiques, Kepler a beaucoup lu. Pendant ses études universitaires, il a appris l'existence de l'astronome Copernic et est devenu un passionné de son système.
Après ses études, Kepler a obtenu un poste d'enseignement des mathématiques à Graz, en Autriche, au séminaire protestant. Il a également été nommé mathématicien de district et fabricant de calendrier. C'est à Graz qu'il a écrit sa défense du système copernicien "Mysterium Cosmographicum" en 1597. Kepler a épousé une riche héritière de 23 ans, deux fois veuve, nommée Barbara Müeller la même année. Kepler et sa femme ont fondé leur famille, mais leurs deux premiers enfants sont morts en bas âge.
En tant que luthérien, Kepler a suivi la confession d'Augsbourg. Cependant, il n'a pas accepté la présence de Jésus-Christ dans le sacrement de la Sainte Communion et a refusé de signer la formule d'accord. En conséquence, Kepler a été exilé de l'Église luthérienne (son refus ultérieur de se convertir au catholicisme l'a laissé en désaccord avec les deux parties lorsque la guerre de Trente Ans a éclaté en 1618) et a été obligé de quitter Graz.
En 1600, Kepler a déménagé à Prague, où il avait été embauché par l'astronome danois Tycho Brahe, qui détenait le titre de mathématicien impérial de l'empereur Rodolphe II. Brahe a chargé Kepler d'analyser les observations planétaires et d'écrire des arguments pour réfuter les rivaux de Brahe. L'analyse des données de Brahe a montré que l'orbite de Mars était une ellipse plutôt que le cercle parfait qui était toujours considéré comme idéal. À la mort de Brahe en 1601, Kepler a repris le titre et le poste de Brahe.
En 1602, la fille de Kepler Susanna est née, suivie par les fils Friedrich en 1604 et Ludwig en 1607. En 1609, Kepler a publié "Astronomia Nova", qui contenait les deux lois du mouvement planétaire qui portent maintenant son nom. Le livre a également détaillé la méthodologie scientifique et les processus de pensée qu'il avait utilisés pour arriver à ses conclusions. "C'est le premier compte rendu publié dans lequel un scientifique documente comment il a fait face à la multitude de données imparfaites pour forger une théorie d'une précision supérieure", écrit-il..
Lorsque l'empereur Rudolph abdiqua à son frère Matthias en 1611, la position de Kepler devint de plus en plus précaire en raison de ses convictions religieuses et politiques. La femme de Kepler, Barbara, a contracté la fièvre hongroise la même année. Barbara et le fils de Kepler, Friedrich (qui avait contracté la variole) ont succombé à leurs maladies en 1612. Après leur mort, Kepler a accepté un poste de mathématicien de district pour la ville de Linz (poste qu'il a conservé jusqu'en 1626) et s'est remarié en 1613 avec Susan Reuttinger. Son deuxième mariage serait plus heureux que le premier, bien que trois des six enfants du couple soient décédés dans l'enfance.
À l'ouverture de la guerre de Trente Ans en 1618, le mandat de Kepler à Linz fut davantage mis en péril. En tant que fonctionnaire du tribunal, il était exempté du décret interdisant les protestants du district mais il n'a pas échappé à la persécution. En 1619, Kepler publia «Harmonices Mundi» dans lequel il exposa sa «troisième loi». En 1620, la mère de Kepler a été accusée de sorcellerie et jugée. Kepler a été obligée de retourner à Württemburg pour la défendre contre les charges. L'année suivante a vu la publication de son sept volumes "Epitome Astronomiae" en 1621, un travail influent qui a discuté de l'astronomie héliocentrique de manière systématique.
Pendant ce temps, il a également achevé les "Tabulae Rudolphinae" ("Tables de Rudolphine") commencées par Brahe, ajoutant ses propres innovations qui comprenaient des calculs obtenus par l'utilisation de logarithmes. Malheureusement, lorsqu'une rébellion paysanne a éclaté à Linz, un incendie a détruit une grande partie de l'édition imprimée originale.
Alors que la guerre se prolongeait, la maison de Kepler a été réquisitionnée comme garnison pour les soldats. Lui et sa famille ont quitté Linz en 1626. Au moment où les "Tabulae Rudolphinae" ont finalement été publiés à Ulm en 1627, Kepler était au chômage et devait beaucoup de salaire impayé de ses années de mathématicien impérial. Après l'échec des efforts pour obtenir de nombreuses nominations à la cour, Kepler est retourné à Prague pour tenter de récupérer une partie de ses pertes financières auprès du Trésor royal..
Kepler est décédé à Ratisbonne, en Bavière, en 1630. Sa tombe a été perdue lorsque le cimetière dans lequel il a été enterré a été détruit à un moment donné pendant la guerre de Trente Ans.
Plus qu'un astronome, l'héritage de Johannes Kepler s'étend sur un certain nombre de domaines et englobe un nombre impressionnant de premières scientifiques. Keplar a découvert les lois universelles du mouvement planétaire et les a expliquées correctement. Il a été le premier à expliquer correctement comment la lune crée la marée (ce que Galileo a contesté) et le premier à suggérer que le Soleil tourne autour de son axe. En outre, il a calculé l'année de naissance maintenant communément acceptée pour Jésus-Christ et a inventé le mot «satellite».
Le livre de Kepler "Astronomia Pars Optica" est le fondement de la science de l'optique moderne. Non seulement il a été le premier à définir la vision comme un processus de réfraction dans l'œil, ainsi qu'à expliquer la perception de la profondeur du processus, il a également été le premier à expliquer les principes du télescope et à décrire les propriétés de la réflexion interne totale. Ses conceptions révolutionnaires pour les lunettes - pour la myopie et l'hypermétropie - ont littéralement changé la façon dont les personnes malvoyantes voient le monde.