Johannes Kepler

Johannes Kepler adalah ahli astronomi dan matematika dari Jerman, penemu hukum Kepler, teleskop Kepler, teori cahaya, dan bapak astronomi modern. Kepler dilahirkan di Well der Stadt, Wurttemberg, Jerman, pada tanggal 27 Desember 1571.

Masa kecil Kepler penuh dengan penderitaan.  Ia lahir sebelum waktunya. Kepler tak terurus,badannya kurus, lemah, dan sakit-sakitan. Ayahnya tak mau memberinya makan. Untunglah kepala desa Wurttemberg baik hati. Kepler dijadikan anak angkat dan dibiayai sekolahnya. Ia mempelajari teologi di Universitas Tüũbingen, sesuai niatnya untuk menjadi rohaniwan Lutheran. Tetapi, kejeniusannya di bidang matematika mendapat pengakuan. Pada tahun 1594, ketika seorang guru matematika di SMU Lutheran di Graz, Austria meninggal dunia, Kepler menggantikannya. Sewaktu berada di sana, ia menerbitkan karya besarnya yang pertama, Cosmographic Mystery(Misteri Kosmografis).

Astronom Brahe telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk mencatat pengamatannya tentang planet dengan cermat dan teliti. Ketika ia membaca Cosmographic Mystery, karangan Kepler yang pada saat itu berusia 25 tahun, Brahe terkesan dengan pemahaman Kepler tentang matematika dan astronomi, dan ia mengundang Kepler untuk bergabung dengannya di Benátky, dekat Praha, sekarang di Republik Ceko. Kepler menerima undangan itu ketika intoleransi keagamaan memaksanya meninggalkan Graz. Dan kemudian Kepler kemudian diangkat menjadi pembantunya di observation Benatek, Praha.

Tahun berikutnya, Tyco Brahe meninggal. Tetapi Kepler sudah berhasil menyuguhkan kesan baik pada bulan-bulan sebelumnya sehingga Kaisar Romawi Suci --Rudolph II-- segera menunjuknya menggantikan Tycho selaku matematikus kerajaan. Kepler menduduki posisi itu selama sisa hidupnya.

Sebagai pengganti Tycho Brahe, Kepler mewarisi setumpuk besar catatan hasil pengamatan cermat ihwal planit-planit yang telah digarap Tycho bertahun-tahun. Karena Tycho --astronom besar terakhir sebelum diketemukan teleskop-- juga pengamat yang hati-hati dan teliti yang pernah dikenal dunia, catatan-catatan itu teramat besar harganya. Kepler percaya bahwa catatan analisa matematika Tycho yang cermat memungkinkannya menentukan kesimpulan bahwa teori gerakan planit adalah benar: teori heliocentris Copernicus; teori geocentris Ptolemy yang lebih lamaan; atau bahkan teori ketiga yang dirumuskan Tycho sendiri. Tetapi, sesudah bertahun-tahun melakukan sejumlah perhitungan yang cermat, Kepler dengan rasa cemas menemukan bahwa pengamatan Tycho tidaklah konsisten dengan teori-teori yang mana pun juga.

Akhirnya Kepler menyadari bahwa masalahnya adalah: dia, seperti juga Copernicus dan Tycho Brahe dan semua astronom klasik telah menduga bahwa orbit keplanitan terdiri dari lingkaran-lingkaran atau gabungan dari lingkaran-lingkaran. Tetapi, kenyataan menunjukkan bahwa orbit keplanitan tidaklah melingkar, melainkan agak oval, ellips.

Bahkan sesudah menemukan pemecahan pokok, Kepler masih harus menghabiskan waktu berbulan-bulan membenamkan diri dalam kerja hitung-menghitung yang rumit dan melelahkan untuk meyakinkan bahwa teorinya memuaskan pengamatan Tycho. Buku besarnya Astronomia Nova, diterbitkan tahun 1609, menyuguhkan dia punya bagian pertama dari dua hukum pergerakan planit. Hukum pertama menegaskan tiap planit bergerak mengitari mentari dalam orbit oval atau ellips dengan matahari pada satu fokus. Hukum kedua menegaskan bahwa planit bergerak lebih cepat ketika berada lebih dekat dengan matahari; kecepatan planit berbeda begitu rupa bahwa garis yang menghubungkan planit dan matahari selama perputaran, meliwati bidang yang sama luasnya dalam jangka waktu yang sama. Sepuluh tahun kemudian Kepler mengeluarkan hukum ketiganya: makin jauh jarak sebuah planit dari matahari, makin perlu waktu lebih lama untuk menyelesaikan perputarannya atau kwadrat kala perputaran planit-planit berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dengan matahari.

Hukum Kepler, dengan menyuguhkan gambaran pokok yang komplit dan tepat tentang gerak planit-planit mengitari matahari, memecahkan masalah utama bidang astronomi, yang bahkan oleh orang-orang genius seperti Copernicus dan Galileo terliwatkan. Tentu saja, Kepler tidak menjelaskan mengapa planit-planit bergerak pada orbitnya seperti itu; masalah ini terpecahkan di abad berikutnya oleh Isaac Newton. Tetapi, hukum Kepler merupakan pendahulu vital buat sintesa besar Newton.

Sumbangan Kepler kepada astronomi hampir bisa disejajarkan dengan Copernicus. Dan sesungguhnya, dalam beberapa hal hasil karya Kepler bahkan lebih mengesankan. Dia lebih orisinal,, dan kesulitan matematika yang dihadapinya bagaikan menggunung. Teknik matematika pada saat itu tidaklah sesempurna perkembangannya seperti halnya kini, dan saat itu tak ada mesin kalkulator yang menolong Kepler dalam tugas penghitungan-penghitungannya.

Ditinjau dari sudut arti penting karya Kepler, adalah mengherankan bilamana pada mulanya hampir tidak digubris orang, bahkan oleh seorang ilmuwan besar seperti Galileo. Tetapi bila yang lain-lainnya agak terlambat menghargai ketinggian hasil karya Kepler, ini dapat difahami oleh Kepler sendiri.

Meskipun angsur-berangsur, sesudah melampaui beberapa dekade, arti penting hukum Kepler menjadi jelas buat dunia ilmu pengetahuan. Pada abad berikutnya pendapat-pendapat yang memihak teori Newton berkata bahwa hukum Kepler disimpulkan dari teori-teori itu. Pendapat sebaliknya mengatakan, hukum gerak Newton, hukum gaya berat Newton disimpulkan dari hukum Kepler. Tetapi, untuk berbuat demikian memerlukan teknik itu, Kepler, cukup mudah menangkap permasalahannya dan mengajukan pendapat bahwa gerakan planit dikontrol oleh tenaga yang datang dari matahari.

Sebagai tambahan hukum gerakan planit-planit, Kepler menyumbangkan berbagai ihwal kecil di bidang astronomi. Dia juga membuat sumbangan penting mengenai teori optik. Di akhir-akhir umurnya --sayang sekali-- dia diganggu oleh masalah pribadi. Jerman merosot jadi kacau karena "Perang tiga puluh tahun" dan jarang orang yang bisa lolos dari kesulitan-kesulitan serius.

Salah satu masalah adalah soal nafkah. Kekaisaran Romawi Suci lambat dalam pembayaran gajinya, walau dalam keadaan yang tidak gawat. Dalam keadaan perang yang kacau-balau, gaji Kepler ditunggak terus. Karena Kepler kawin dua kali dan punya dua belas anak, kesulitan uang ini betul-betul berat. Masalah lain menyangkut bundanya yang di tahun 1620 ditahan dengan tuduhan menjadi "dukun sihir." Kepler banyak membuang waktu hingga akhirnya sang ibu bisa dibebaskan tanpa mengalami siksaan.

Sesuai dari isi cerita di atas dapat disimpulkan bahwa 3 hukum tentang gerak planet dari Kepler ini adalah:

1.      Setiap planet bergerak pada sebuah lintasan elips dengan matahari sebagai salah satu titik apinya.

2.      Garis penghubung matahari planet melintasi luas yang sama dalam selang waktu yang sama

3.      Untuk semua planet berlaku setengah sumbu panjang lintasan pangkat tiga dibagi periode pangkat dua merupakan besaran konstan

Sementara itu disebutkan pula bahwa Kepler juga memiliki andil yang besar dalam bidang optik. Ia benar-benar mengerti prinsip dari pemantulan total dan cara menentukan (apa yang sekarang kita kenal sebagai “sudut kritis”. Ia mempelajari pembiasan atmosfir yang berakibat pada posisi semu benda-benda langit seperti yang nampak sekarang, dan menyelesaikan sebuah rumus pendekatan, untuk menerima kesalahan-kesalahan penglihatan, dari zonit ke horizon. Ia yang pertama kali mengusulkan bentuk lensa cekung. Dan ia mengusulkan teleskop jenis astronomi atau Kepler yang dapat menghasilkan bayangan nyata sehingga dengan demikian dapat memungkinkan pengukuran yang akurat dengan cara menempatkan rambut salib pada bidang fokus lensa obyektif.

Kepler meninggal dunia di Regensburg, Bavaria, pada tanggal 15 November 1630, pada umur 59 tahun.