고등학교 1학년 화학물리 필수교과서에 등장하는 과학자와 중요한 업적

뉴턴 1661년, 19세의 뉴턴은 등록금을 할인받아 케임브리지 대학의 트리니티 칼리지에 입학했다. 1664년에 수혜자가 되었고 1665년에 학사 학위를 받았습니다. 17세기 중반, 케임브리지 대학교의 교육 시스템은 여전히 ​​중세 스콜라주의의 강한 풍미가 스며들어 있었습니다. 뉴턴이 케임브리지에 입학했을 때에도 그곳에서는 논리학, 고대 중국어, 문법, 고대사, 신학과 같은 일부 학문적 과정이 여전히 가르쳤습니다. , 등. 2년 후, 트리니티 칼리지에서 루카스는 지리, 물리학, 천문학, 수학 등 자연과학 지식을 가르치는 독창적인 강의 과정을 개설했습니다. 강의의 첫 번째 교수인 아이작 배로우(Isaac Barrow)는 박식한 과학자였습니다. 이 학자는 독특한 통찰력을 가지고 있었고 뉴턴이 심오한 관찰과 예리한 이해력을 가지고 있다고 보았다. 그래서 그는 곡선의 넓이를 계산하는 방법을 포함하여 뉴턴에게 그의 모든 수학적 지식을 가르쳤고, 뉴턴을 현대 자연과학 연구 분야로 이끌었습니다. 이 학습 과정에서 뉴턴은 산술과 삼각법을 마스터하고 케플러의 "광학", 데카르트의 "기하학"과 "철학의 원리", 갈릴레오의 "두 세계 시스템의 대화", 후커의 미시 지도 및 세계의 역사를 읽었습니다. 왕립학회와 왕립학회의 초기 철학적 거래. Barrow 밑에서 뉴턴의 시간은 그의 학습에 있어서 중요한 시기였습니다. Barrow는 Newton보다 12살 더 많았으며 수학과 광학에 능숙했습니다. 그는 Newton의 재능을 크게 존경했으며 Newton의 수학적 재능이 자신의 재능을 능가한다고 믿었습니다. 나중에 Newton은 이렇게 회상했습니다. "Barrow 박사는 운동학 과정을 가르치고 있었습니다. 아마도 제가 이 측면을 연구하게 된 것은 바로 이러한 과정이었을 것입니다." 그 당시 Newton은 주로 수학 독학에 의존했습니다. 그는 유클리드의 "기하학", 데카르트의 "기하학", 월리스의 "무한 산술", 배로우의 "수학 강의", 베다 등 많은 수학자들의 작품을 연구했습니다. 그 중 데카르트의 『기하학』과 월리스의 『무한산술』은 뉴턴에게 결정적인 영향을 미쳤고, 이는 뉴턴을 당시 수학, 즉 해석기하학과 미적분학의 최전선으로 이끌었다. 1664년에 Newton은 Barrow의 조수로 선출되었습니다. 다음 해에 Cambridge University 상원은 Newton에게 대학에서 학사 학위를 수여하기로 결정했습니다. 1665년부터 1666년까지 심각한 전염병이 런던 전역을 휩쓸었습니다. 케임브리지는 질병 확산을 두려워하여 학교를 폐쇄하고 1665년 6월에 고향으로 돌아갔습니다. 뉴턴은 캠브리지에서 수학과 자연과학에 대한 교육을 받았기 때문에 고향의 조용한 환경 덕분에 자연 현상을 탐구하는 데 강한 관심을 갖게 되었습니다. 1665년부터 1666년까지의 짧은 기간은 뉴턴의 과학 경력의 황금기가 되었습니다. 그는 자연과학 분야에서 이전에 누구도 고려하지 않았던 문제에 대해 생각하고 이전에 누구도 생각하지 못했던 분야에 진출하면서 아이디어와 재능이 넘쳤습니다. 전례 없는 놀라운 결과를 만들어냈습니다. 1665년 초, 뉴턴은 같은 해 11월에 급수 근사법과 이항식을 급수로 변환하는 규칙을 만들었고, 다음 해 1월에 양의 흐름 방법(미분법)을 만들었습니다. 색이론을 공부하기 위한 프리즘 5월부터 역류수법(적분법)을 공부하기 시작했습니다. 올해 안에 뉴턴은 중력 문제를 연구하기 시작했고 중력 이론을 달 궤도까지 확장하고자 했습니다. 그는 또한 케플러의 법칙을 통해 행성을 궤도에 유지하는 힘은 회전 중심으로부터의 거리의 제곱에 반비례해야 한다는 것을 추론했습니다. 뉴턴이 사과가 땅에 떨어지는 것을 보고 지구의 중력을 깨달았다는 전설도 이때 있었던 일화를 말해준다. 요컨대, 뉴턴은 고향에서 살았던 2년 동안 그 어느 때보다 더 열정적으로 과학적 창작에 참여하고 자연철학 문제에 관심을 가졌다. 그의 세 가지 주요 업적인 미적분학, 중력, 광학 분석은 모두 이때 구상되었습니다. 뉴턴은 이때 이미 그의 인생에서 대부분의 과학적 창조물에 대한 청사진을 그리기 시작했다고 말할 수 있습니다. 1667년 부활절 직후 뉴턴은 케임브리지 대학교로 돌아왔고, 10월 1일 트리니티 칼리지의 주니어 펠로우(하급 위원)로 선출되었으며, 이듬해 3월 16일에 석사 학위를 받고 수석 펠로우가 되었습니다. 선임위원회 위원). 1669년 10월 27일, 배로는 뉴턴을 지원하기 위해 교수직을 사임했고, 26세의 뉴턴은 수학 교수로 승진해 루카스 강의교수를 역임했다.

그러나 당시 라이프니츠는 1694년에야 함수라는 단어를 도입했다는 것을 알아야 한다. 미적분학의 초기 단계에서는 초월함수를 연구할 때 그 단계를 다루는 것이 가장 효과적인 방법이었다.

미적분학의 창조

뉴턴의 수학 분야에서 가장 뛰어난 업적은 미적분학의 창조였습니다. 전임자들을 능가하는 그의 업적은 고대 그리스 이후의 극소 문제를 해결하기 위한 다양한 특수 기술을 두 가지 일반적인 유형의 알고리즘(미분 및 적분)으로 통합하고 다음과 같은 두 가지 유형의 연산 간의 상호 관계를 확립했다는 것입니다. 접선을 찾는 역 과정으로 간주됩니다. 당시 라이프니츠는 우연히 미적분학에 관한 연구보고서를 발표하게 되었는데, 이는 미적분학 발명에 대한 특허권 논란을 촉발시켰고 이는 라이프니츠가 사망할 때까지 지속되었다. 후세대는 뉴턴이 미적분학의 개념을 더 일찍 제안했지만 라이프니츠의 방법이 더 완전하다고 믿었습니다. 미적분학 방법에 있어서 뉴턴의 가장 중요한 공헌은 기하학보다 훨씬 뛰어난 대수학이 제공하는 방법론을 명확하게 보았을 뿐만 아니라 대담하게 사용했다는 점이다. 그는 Cavalieri, Gregory, Huygens 및 Barrow의 기하학적 방법을 대수적 방법으로 대체하고 적분의 대수화를 완성했습니다. 이후 수학은 점차 감정의 주제에서 사고의 주제로 옮겨갔다. 미적분학의 초기에는 아직 탄탄한 이론적 기반이 확립되지 않았기 때문에 사고를 좋아하는 일부 사람들에 의해 연구되었습니다. 이는 유명한 두 번째 수학 위기를 촉발시켰습니다. 이 문제는 19세기 극한 이론이 확립될 때까지 해결되지 않았습니다.

방정식 이론 및 변분법

뉴턴은 또한 그의 "일반 산술"로 방정식 이론을 크게 발전시켰습니다. 그는 실수 다항식의 허수 근이 쌍으로 나타나야 함을 발견하고 다항식 근의 상한에 대한 규칙을 찾았습니다. 그는 다항식의 계수와 다항식 근의 n승 합의 공식을 표현하고 다음을 제공했습니다. 실수 다항식의 허수 근 수의 극한에 대한 데카르트 공식. 어린이 기호 규칙의 일반화입니다. 뉴턴은 또한 수치 방정식의 실제 근근사를 찾기 위해 대수 방정식과 초월 방정식 모두에 적합한 방법을 설계했습니다. 이 방법을 수정한 것을 이제 뉴턴의 방법이라고 합니다. 뉴턴은 물체의 움직임을 설명하는 과학인 역학 분야에서도 위대한 발견을 했습니다. 뉴턴

제1운동법칙은 갈릴레오에 의해 발견되었습니다. 이 법칙은 물체가 정지해 있거나 일정한 속도로 직선으로 움직이는 경우, 외부 힘이 작용하지 않는 한 정지 상태를 유지하거나 계속해서 일정한 속도로 직선으로 움직인다는 법칙입니다. 이 법칙은 관성의 법칙이라고도 하며 힘의 속성을 설명합니다. 힘은 물체를 정지 상태에서 운동 상태로, 운동 상태에서 정지 상태로 움직이게 할 수 있으며 물체의 운동 형태를 한 형태에서 다른 형태로 변경시킬 수도 있습니다. 이것을 뉴턴의 제1법칙이라고 합니다. 역학에서 가장 중요한 질문은 유사한 상황에서 물체가 어떻게 움직이는가입니다. 뉴턴의 제2법칙은 이 문제를 해결하며 고전 물리학의 가장 중요한 기본 법칙으로 간주됩니다. 뉴턴의 제2법칙은 힘이 물체의 운동을 어떻게 변화시킬 수 있는지 정량적으로 설명합니다. 이는 속도의 시간 변화율(즉, 가속도 a는 힘 F에 정비례하고 물체의 질량에 반비례합니다. 즉, a=F/m 또는 F=ma)을 설명합니다. 힘이 클수록 가속도가 클수록 가속도는 작아집니다. 힘과 가속도는 모두 힘에 의해 발생하며 방향은 힘과 같습니다. 두 번째 법칙이 가장 중요하며, 이 법칙에서 뉴턴은 이 두 법칙을 바탕으로 세 번째 법칙을 공식화했습니다. 두 물체의 상호 작용은 항상 크기가 같고 방향이 반대입니다. 직접 접촉하는 두 물체의 경우 이 법칙은 테이블 위에 있는 책의 아래쪽 압력은 책 위에 있는 테이블의 위쪽 방향 힘과 같습니다. 즉, 작용력은 중력의 경우에도 마찬가지입니다. 비행하는 비행기는 지구를 끌어당기는 힘과 수치적으로 같습니다.

뉴턴의 운동 법칙은 과학과 역학에서 널리 사용됩니다.

뉴턴의 운동 법칙은 아이작(Isaak)으로, 기초로 알려진 물리학의 세 가지 운동 법칙의 총칭을 제시했습니다. 그것은 고전 물리학의 "뉴턴의 제1법칙(관성의 법칙)입니다. 모든 물체는 외부 힘의 작용 없이 항상 등속 직선 운동 상태를 유지하거나 외부 힘이 이 상태를 변경하기 전까지는 정지 상태를 유지합니다." .

——힘과 운동의 관계를 명확히 하고 관성의 개념을 제시합니다.", "뉴턴의 제2법칙(물체의 가속도는 물체에 작용하는 외력 F에 정비례하고, 물체의 질량에 반비례합니다. 가속도의 방향은 같다. 합력의 방향은 같다. ) 공식: F=kma(m의 단위가 kg이고, a의 단위가 m/s2일 때, k=1), 뉴턴의 세 번째 법칙(두 물체 사이의 작용력과 반력, 같은 직선 위에서 크기는 같고 방향은 반대)"

광학 기여

뉴턴 이전, Mozi , 베이컨, 레오나르도 다빈치 등이 광학 현상을 연구해 왔다. 반사의 법칙은 인류가 오랫동안 알고 있던 광학 법칙 중 하나다. 갈릴레오는 망원경을 통해 '신우주'를 발견했고, 이는 인류를 충격에 빠뜨렸다. 빛의 굴절 법칙을 발견했을 때 빛의 입자 이론을 제안했습니다. 갈릴레오와 데카르트와 같은 선배들과 마찬가지로 뉴턴과 그의 동시대인들은 1666년에 큰 관심과 열정으로 광학을 연구했습니다. 집에서 휴가를 보내는 동안 뉴턴은 유명한 분산 실험을 수행하는 데 사용했던 프리즘을 얻었습니다. 햇빛이 프리즘을 통과한 후 뉴턴은 슬릿 배플을 사용하여 다른 스펙트럼을 분리했습니다. 두 번째 프리즘을 통과하면 빛은 차단되고 한 가지 색의 빛만 통과하게 되어 같은 색의 빛만 나온다는 것을 알게 됐다. 이것은 그의 첫 번째 주요 공헌이었습니다.

이 발견을 검증하기 위해 뉴턴은 여러 가지 단색광을 백색광으로 합성하고 다양한 색상의 빛의 굴절률을 계산하여 정확하게 설명했습니다. 물질의 색은 물체에 비치는 다양한 빛의 반사율과 굴절률에 의해 발생한다는 것이 밝혀졌습니다. 서기 1672년 뉴턴은 그의 연구 결과를 "왕립학회지(Philosophical Journal of the Royal Society)"에 발표했습니다. 굴절 망원경을 개선하기 위해 많은 사람들이 광학을 연구했는데, 뉴턴은 백색광의 구성을 발견했기 때문에 굴절 망원경 렌즈의 분산 현상을 없앨 수 없다고 믿었습니다. 뉴턴은 이를 제거하기 위해 굴절률이 다른 안경으로 구성된 렌즈를 사용하여 반사 망원경을 설계하고 제작했으며, 수학적 계산에 능숙했을 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 만들고 정밀한 실험을 수행할 수 있었습니다. 망원경을 만들기 위해 그는 자신의 연삭 및 연마 기계를 설계하고 다양한 연삭 재료를 실험했습니다. 서기 1668년에 그는 반사 망원경의 첫 번째 프로토타입을 만들었고, 이는 서기 1671년에 뉴턴이 개선된 망원경을 발표한 것입니다. 뉴턴은 왕립학회 회원으로 유명해졌고, 반사망원경의 발명은 동시에 현대의 대규모 광학천문망원경의 토대를 마련했습니다. 호이겐스가 발견한 빙하 암석의 비정상 굴절 현상과 훅이 발견한 비누의 연구 등 수많은 관찰 실험과 수학적 계산이 이루어졌다. 뉴턴은 또한 뉴턴 고리의 광학 현상 등을 제안했다. 빛의 "입자 이론"은 빛이 입자로 구성되며 가장 빠른 직선 운동 경로를 취한다고 믿습니다. 그의 "입자 이론"과 나중에 호이겐스의 "파동 이론"은 빛에 관한 두 가지 기본 이론을 구성합니다. 또한 그는 뉴턴의 컬러 디스크 등 다양한 광학 기기도 제작했습니다.

역학 건물 건설

뉴턴은 고전 역학 이론의 대가입니다. 그는 갈릴레오, 케플러, 호이겐스 등의 연구를 체계적으로 요약하고 유명한 만유인력의 법칙과 뉴턴의 세 가지 운동 법칙을 얻었습니다. 뉴턴 이전에는 천문학이 가장 중요한 주제였습니다. 그런데 왜 행성은 특정 규칙에 따라 태양 주위를 공전해야 합니까? 천문학자들은 이 문제를 만족스럽게 설명할 수 없습니다. 만유인력의 발견은 하늘에 있는 별의 움직임과 땅에 있는 물체의 움직임이 동일한 법칙, 즉 역학의 법칙에 의해 지배된다는 것을 보여줍니다. 뉴턴이 만유인력의 법칙을 발견하기 오래 전부터 많은 과학자들은 이 문제를 심각하게 고려했습니다. 예를 들어, 케플러는 행성이 타원 궤도를 따라 계속 움직이려면 힘이 작용해야 한다는 것을 깨달았습니다. 그는 이 힘이 철을 끌어당기는 자석과 마찬가지로 자기와 비슷하다고 믿었습니다. 1659년 호이겐스는 진자의 운동을 연구하면서 물체가 원형 궤도를 계속 움직이게 하려면 구심력이 필요하다는 사실을 발견했습니다.

Hooke와 다른 사람들은 그것이 중력이라고 생각하고 중력과 거리 사이의 관계를 추론하려고 노력했습니다. 1664년 Hooke는 태양에 접근할 때 혜성의 궤도 휘어짐이 태양의 중력 효과 때문이라는 것을 발견했습니다. 1673년 Huygens는 1679년에 구심력의 법칙을 추론했습니다. 구심력의 법칙과 케플러의 제3법칙에 따르면 행성의 운동을 유지하는 중력은 거리의 제곱에 반비례합니다. 뉴턴 자신도 1666년경 고향에 살 때 이미 중력 문제를 고려했다고 회상했다. 가장 유명한 속담은 뉴턴이 휴일 동안 종종 정원에 앉아 있었다는 것입니다. 과거에도 여러 번 그랬듯이, 사과가 나무에서 떨어졌는데... 우연히 떨어진 사과는 정원에 앉아 있던 사람의 마음을 열게 하는 전환점이 되었습니다. 그가 생각해 볼 점: 모든 물체가 거의 항상 지구 중심을 향해 끌리는 이유는 무엇입니까? 뉴턴은 생각했다. 마침내 그는 인류에게 획기적인 의미를 지닌 중력을 발견했습니다. 뉴턴의 뛰어난 점은 Hooke와 다른 사람들이 풀 수 없었던 수학적 논증 문제를 해결했다는 것입니다. 1679년에 Hooke는 구심력의 법칙과 중력이 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙에 기초하여 행성이 타원 궤도에서 움직이는 것을 증명할 수 있는지 뉴턴에게 편지를 썼습니다. 뉴턴은 이 질문에 대답하지 않았습니다. 핼리가 1685년 뉴턴을 방문했을 때 뉴턴은 이미 만유인력의 법칙을 발견했습니다. 즉, 두 물체 사이에는 중력이 있으며, 중력은 거리의 제곱에 반비례하고 질량의 곱에 정비례한다는 것입니다. 두 개의 개체. 당시에는 이미 지구의 반경, 태양과 지구 사이의 거리 등 정확한 데이터를 계산할 수 있었습니다. 뉴턴은 지구의 중력이 달이 지구 주위를 움직이게 하는 구심력이라는 것을 핼리에게 증명했습니다. 그는 또한 태양 중력의 영향을 받아 행성의 운동이 케플러의 세 가지 운동 법칙을 따른다는 것을 증명했습니다. 핼리의 권유로 뉴턴은 1686년 말에 획기적인 걸작 '자연철학의 수학적 원리'를 썼습니다. 왕립학회는 자금이 부족하여 이 책을 출판할 수 없었습니다. 나중에 Halley의 자금 지원으로 과학 역사상 가장 위대한 작품 중 하나가 1687년에 출판될 수 있었습니다. 이 책에서 뉴턴은 역학의 기본 개념(질량, 운동량, 관성, 힘)과 기본 법칙(운동의 세 가지 법칙)에서 출발하여 자신이 발명한 예리한 수학적 도구인 미적분학을 사용하여 수학적으로 설명할 뿐만 아니라 우주 중력을 발견하고 천체 역학과 지상 물체 역학을 통합하여 완전하고 엄격한 시스템으로 고전 역학을 확립했습니다.

케플러의 행성 운동 법칙의 창시자인 요하네스 케플러는 2011년에 태어났습니다. 1571년 그는 코페르니쿠스가 "천구의 ​​혁명에 관하여"를 출판한 지 정확히 28년 후인 독일 빌트슈타트에서 태어났습니다. 이 위대한 작품에서 코페르니쿠스는 행성이 지구가 아닌 태양을 중심으로 공전한다는 이론을 제안했습니다. 케플러는 튀빙겐 대학교에 다녔으며 1588년에 학사 학위를 받고 3년 후에 석사 학위를 받았습니다. 당시 대부분의 과학자들은 코페르니쿠스의 태양중심설을 받아들이기를 거부했습니다. 그는 튀빙겐 대학교에서 공부하는 동안 지동설에 대한 논리적인 설명을 듣고 금방 확신하게 되었습니다. ”

튀빙겐 대학교를 졸업한 후 케플러는 몇 년 동안 그라츠 아카데미에서 교수로 일했습니다. 이 기간 동안 그는 첫 번째 천문학 작업(1596)을 완성했습니다. 그 책은 완전히 틀렸지만 그의 수학적 재능과 독창적인 생각이 명백히 드러났기 때문에 위대한 천문학자 티코 브라헤(Tycho Brahe)는 그를 프라하 근처 천문대로 초대하여 케플러가 초대를 수락하고 1600년 1월에 티코에 합류했습니다. 케플러는 매우 좋은 인상을 받았습니다. 이 달 동안, 그리고 티코가 죽은 직후, 루돌프 황제는 그를 티코의 뒤를 이을 제국 수학자로 임명했습니다. 케플러는 티코 브라헤의 후계자로서 수년 동안 이 직위를 유지했습니다. 티코는 망원경이 발명되기 이전의 마지막 위대한 천문학자이자 세상에서 가장 주의 깊고 정확한 관찰자였기 때문에 그의 기록은 큰 가치가 있습니다.

그러나 이를 위해서는 더 진보된 수학적 기술이 필요하며, 케플러 시대에는 그러한 기술이 없었습니다. 기술이 뒤떨어졌을 때에도 케플러는 행성의 움직임이 태양의 중력 제어에 의해 영향을 받는다는 것을 판단할 수 있었습니다. 케플러는 행성 운동의 법칙을 창안한 것 외에도 천문학에 많은 작은 공헌을 했습니다. 그는 또한 광학에 중요한 공헌을 했습니다. 불행하게도 그는 말년에 개인적인 문제로 어려움을 겪었습니다. 당시 독일은 '30년 전쟁'의 혼란에 빠지기 시작했고, 천국에 숨을 수 있는 사람은 거의 없었다. 그가 직면한 한 가지 문제는 급여를 받는 것이었다. 신성 로마 황제는 번영하던 시대에도 급여를 불행하게 지불했습니다. 전쟁 중에 케플러의 급여는 계속해서 지연되어 제때 지급되지 못했습니다. 케플러는 두 번 결혼했고 열두 명의 자녀를 두었는데, 그러한 재정적 어려움은 참으로 심각했습니다. 또 다른 문제는 그의 어머니가 1620년 주술 혐의로 체포되었다는 점이다. 케플러는 고문을 당하지 않고 어머니를 석방시키기 위해 많은 시간을 보냈고 마침내 목표를 달성했습니다. 케플러는 1630년 바이에른 레겐스부르크에서 사망했다. 그의 무덤은 30년 전쟁의 혼란 속에서 빠르게 파괴되었습니다. 그러나 그의 행성 운동 법칙은 어떤 석판보다 더 오래 지속되는 기념물임이 입증되었습니다.

불행한 삶

1571년 12월 27일, 케플러는 독일 바일의 가난한 가정에서 태어났습니다. 그의 할아버지는 유명한 지역 귀족이었습니다. 그러나 케플러가 태어났을 때 가족은 쇠퇴했고, 가족은 작은 호텔을 운영하며 생계를 유지했습니다. 케플러는 건강이 매우 좋지 않은 조산아였습니다. 그는 어린 시절 큰 불행을 겪었고, 네 살 때 천연두와 성홍열에 걸려 가까스로 죽음을 면했지만 몸이 심하게 손상되었고 시력도 약해졌으며 한쪽 손이 반쯤 마비되었습니다. 그러나 케플러는 끈질긴 진취적인 정신을 갖고 있었습니다. 12세 때 그는 공부하기 위해 수도원에 들어갔다. 그는 방과 후에 호텔 운영을 부모님을 도와야 했지만, 항상 열심히 공부하겠다고 고집했고 성적도 항상 상위권에 속했습니다. 1587년 케플러는 튀빙겐 대학교에 입학했습니다. 이때 그의 아버지는 병으로 사망했고 그의 어머니는 주술죄로 기소되어 투옥되었습니다. 인생의 불행이 그를 공부를 멈추게 한 것이 아니라 오히려 공부에 더 많은 노력을 기울였습니다. 대학에서 공부하는 동안 그는 천문학 교수 마이스테린의 영향을 받아 코페르니쿠스 이론의 지지자가 되었다. 동시에 그의 신학에 대한 믿음도 흔들렸다. 케플러는 대학 동기들과 자주 논쟁을 벌이면서 코페르니쿠스의 입장을 분명히 지지했습니다. 케플러는 대학을 졸업한 후 천문학 석사 학위를 받고 그라츠에 있는 개신교 신학교의 교사로 채용되었습니다. 나중에 그 학교가 가톨릭 교회에 의해 운영되었기 때문에 케플러는 신학교를 떠나 뛰어난 천문 관찰자 티코와 함께 천문 관측에 전념하기 위해 프라하로 갔다. 케플러의 재능을 발견한 사람은 티코였습니다. Di Gu의 도움과 지도로 Kepler의 연구는 큰 진전을 이루었습니다. 케플러는 시력이 좋지 않았지만 여전히 많은 관찰을 했습니다. 1604년 9월 30일, 가장 밝을 때 목성보다 더 밝은 새로운 별이 뱀주인자리 근처에 나타났습니다. 케플러는 17개월 동안 신성을 관찰하고 그 결과를 발표했습니다. 역사적으로 이것은 케플러의 신성(은하의 초신성)으로 불렸습니다. 1607년에 그는 나중에 핼리 혜성이 된 큰 혜성을 관찰했습니다. 티코가 죽은 후 케플러가 그를 계승하여 황제의 수학자로 고용되었습니다. 그러나 황제는 그에게 매우 인색했고, 그가 그에게 준 급여는 티코의 절반에 불과했고 그는 종종 지불을 불이행했습니다. 그의 적은 수입으로는 연로한 어머니와 아내, 아이들을 부양할 수 없었기 때문에 그의 생활은 매우 어려웠습니다. 하지만 케플러는 결코 자신의 과학 연구를 중단하지 않았으며, 이러한 어려운 환경 속에서도 천문학 분야에서 수많은 성과를 거두었습니다.