יוהאנס קפלר

יוהאנס קפלר

יוהאנס קפלר (27 בדצמבר 1571 – 15 בנובמבר 1630) היה איש אשכולות גרמני שעסק באסטרונומיה, מתמטיקה, אסטרולוגיה, פילוסופיית טבע ותיאוריה מוזיקלית. הוא דמות מפתח במהפכה המדעית של המאה ה-17, הידוע בעיקר בזכות חוקי התנועה הפלנטרית שלו וספריו Astronomia nova, Harmonice Mundi ו-Epitome Astronomiae Copernicanae. המגוון וההשפעה של עבודתו הפכו את קפלר לאחד ממייסדי האסטרונומיה המודרנית, השיטה המדעית, מדעי הטבע והמדע המודרני. הוא תואר כ"אבי המדע הבדיוני" בשל הרומן שלו Somnium.

קפלר היה מורה למתמטיקה בסמינר בגראץ, שם הפך למקורב של הנסיך הנס אולריך פון אגנברג. מאוחר יותר הפך לעוזרו של האסטרונום טיכו ברהה בפראג, ובסופו של דבר למתמטיקאי הקיסרי של הקיסר רודולף השני ושני יורשיו מתיאס ופרדיננד השני. הוא גם לימד מתמטיקה בלינץ והיה יועץ לגנרל ולנשטיין.

קפלר חי בעידן שבו לא הייתה הבחנה ברורה בין אסטרונומיה לאסטרולוגיה, אך הייתה הפרדה חזקה בין אסטרונומיה (ענף של מתמטיקה במסגרת האמנויות החופשיות) לבין פיזיקה (ענף של פילוסופיית טבע). קפלר שילב גם טיעונים ונימוקים דתיים בעבודתו, מתוך אמונה דתית שאלוהים ברא את העולם לפי תוכנית מובנת הנגישה דרך אור התבונה הטבעי. קפלר תיאר את האסטרונומיה החדשה שלו כ"פיזיקה שמימית", כ"מסע אל המטאפיזיקה של אריסטו", וכ"תוספת לספרו של אריסטו 'על השמיים'", ובכך שינה את המסורת העתיקה של קוסמולוגיה פיזיקלית על ידי התייחסות לאסטרונומיה כחלק מפיזיקה מתמטית אוניברסלית. בנוסף, הוא ביצע עבודה יסודית בתחום האופטיקה, וזכה לתואר אבי האופטיקה המודרנית, במיוחד עבור ספרו Astronomiae pars optica. הוא גם המציא גרסה משופרת של טלסקופ השבירה, טלסקופ קפלר, שהפך לבסיס של טלסקופ השבירה המודרני, תוך שיפור העיצוב של גלילאו גליליי, שציין את תגליותיו של קפלר בעבודתו. הוא הציע את השערת קפלר. קפלר השפיע בין היתר על אייזק ניוטון, וסיפק את אחד היסודות לתורת הכבידה האוניברסלית שלו.

חיים מוקדמים

### ילדות (1571–1590)

קפלר נולד ב-27 בדצמבר 1571, בעיר הקיסרית החופשית וייל דר שטדט (כיום חלק מאזור שטוטגרט במדינת באדן-וירטמברג שבגרמניה). הוריו היו לותרנים, אך משוער כי הוטבל כקתולי, שכן הטבלות פרוטסטנטיות לא הותרו בווייל באותה עת. סבו, סבאלד קפלר, היה ראש העיר. בזמן שיוהאנס נולד, הונה של משפחת קפלר היה בירידה. אביו, היינריך קפלר, השתכר למחייתו כחייל שכיר, ועזב את המשפחה כשיוהאנס היה בן חמש. הוא נחשב כמי שמת במלחמת שמונים השנים בהולנד, שם, למרות היותו פרוטסטנטי, נלחם בצבא הקתולי הספרדי. אמו, קתרינה גולדנמן, בתו של בעל פונדק, הייתה מרפאה ועשבית. ליוהאנס היו שישה אחים, מתוכם שני אחים ואחות אחת ששרדו לבגרות. הוא נולד פג וטען שהיה ילד חלש וחולני. עם זאת, הוא הרשים לעיתים קרובות את המטיילים בפונדק של סבו ביכולתו המתמטית הפנומנלית.

הוא נחשף לאסטרונומיה בגיל צעיר ופיתח תשוקה עזה אליה שנמשכה כל חייו. בגיל שש צפה בשביט הגדול של 1577, וכתב כי "אמי לקחה אותי למקום גבוה כדי להסתכל עליו". בשנת 1580, בגיל תשע, צפה באירוע אסטרונומי נוסף, ליקוי ירח, וציין כי הוא זוכר ש"נקרא החוצה" כדי לראות אותו ושהירח "נראה אדום למדי". עם זאת, מחלת האבעבועות השחורות בילדותו הותירה אותו עם ראייה חלשה וידיים מעוותות, מה שהגביל את יכולתו בהיבטים התצפיתיים של האסטרונומיה.

קפלר למד בבית הספר לדקדוק בווייל עד 1577, אז עברה המשפחה לליאונברג שבמדינת וירטמברג הפרוטסטנטית. הוא למד בבית הספר היסודי הגרמני בליאונברג במשך שנה, ולאחר מכן בבית הספר הלטיני לדקדוק, שבו כל השיעורים והספרים היו בלטינית. לאחר מכן למד בשני בתי ספר מנזריים, החל מ-1584 באדלברג, ומ-1586 בסמינר במאולברון. בספטמבר 1589 נכנס קפלר ל-Tübinger Stift באוניברסיטת טיבינגן, סמינר שנועד להכשיר כמרים לותרנים עבור וירטמברג. שם למד פילוסופיה אצל ויטוס מילר ותיאולוגיה אצל יעקב הרברנד (תלמידו של פיליפ מלנכתון בוויטנברג), שלימד גם את מיכאל מסטלין בזמן שהיה סטודנט, עד שהפך לקנצלר בטיבינגן ב-1590. הוא הוכיח את עצמו כמתמטיקאי מעולה ורכש מוניטין כאסטרולוג מיומן, שערך הורוסקופים לחבריו ללימודים. תחת הדרכתו של מיכאל מסטלין, פרופסור למתמטיקה בטיבינגן מ-1583 עד 1631, למד הן את המערכת התלמית והן את המערכת הקופרניקאית של תנועת כוכבי הלכת. הוא הפך לקופרניקאי באותה תקופה. בוויכוח סטודנטים, הוא הגן על ההליוצנטריות מנקודת מבט תיאורטית ותיאולוגית, וטען שהשמש היא המקור העיקרי לכוח מניע ביקום. למרות רצונו להפוך לכומר בכנסייה הלותרנית, נמנעה ממנו הסמכה בשל אמונות המנוגדות ל"נוסחת ההסכמה" (Formula of Concord), הצהרת האמונה הלותרנית שאומצה ב-1577. לקראת סוף לימודיו, הומלץ קפלר למשרה כמורה למתמטיקה ואסטרונומיה בבית הספר הפרוטסטנטי בגראץ, בשטיריה, אוסטריה הפנימית. הוא קיבל את המשרה באפריל 1594, בגיל 22.

### גראץ (1594–1600)

במהלך תקופתו בגראץ (1594–1600), הוא פרסם לוחות שנה ותחזיות רשמיות רבות שחיזקו את המוניטין שלו כאסטרולוג. למרות שלקפלר היו רגשות מעורבים לגבי אסטרולוגיה והוא זלזל במנהגים רבים של אסטרולוגים, הוא האמין עמוקות בקשר בין הקוסמוס לפרט. בסופו של דבר הוא פרסם כמה מהרעיונות שהעלה בזמן שהיה סטודנט בספרו Mysterium Cosmographicum (1596), שפורסם קצת יותר משנה לאחר הגעתו לגראץ.

בדצמבר 1595 הוצג קפלר לברברה מילר, אלמנה בת 23 (פעמיים) עם בת צעירה, רגינה לורנץ, והוא החל לחזר אחריה. מילר, יורשת האחוזות של בעליה המנוחים, הייתה גם בתו של בעל טחנה מצליח. אביה יוסט התנגד בתחילה לנישואים. למרות שקפלר ירש את תואר האצולה של סבו, עוניו של קפלר הפך אותו לשידוך לא מקובל. יוסט התרצה לאחר שקפלר השלים את עבודתו על Mysterium, אך האירוסין כמעט התפרקו בזמן שקפלר היה עסוק בפרטי הפרסום. עם זאת, פקידים פרוטסטנטים – שעזרו לארגן את השידוך – לחצו על משפחת מילר לכבד את הסכמתם. ברברה ויוהאנס נישאו ב-27 באפריל 1597.

בשנות נישואיהם הראשונות נולדו לבני הזוג קפלר שני ילדים (היינריך וסוזנה), שניהם מתו בינקותם. בשנת 1602 נולדה להם בת (סוזנה); ב-1604 בן (פרידריך); וב-1607 בן נוסף (לודוויג).

מחקרים אחרים

בעקבות פרסום Mysterium ובתמיכת מפקחי בית הספר בגראץ, החל קפלר בתוכנית שאפתנית להרחיב ולפרט את עבודתו. הוא תכנן ארבעה ספרים נוספים: אחד על ההיבטים הנייחים של היקום (השמש וכוכבי השבת); אחד על כוכבי הלכת ותנועותיהם; אחד על הטבע הפיזי של כוכבי הלכת והיווצרות מאפיינים גיאוגרפיים (התמקדות מיוחדת בכדור הארץ); ואחד על השפעות השמיים על כדור הארץ, שיכלול אופטיקה אטמוספרית, מטאורולוגיה ואסטרולוגיה.

הוא גם ביקש את דעתם של אסטרונומים רבים להם שלח את Mysterium, ביניהם ריימרוס אורסוס (ניקולאוס ריימרס בר) – המתמטיקאי הקיסרי של רודולף השני ויריב מר של טיכו ברהה. אורסוס לא השיב ישירות, אך פרסם מחדש את מכתבו המחמיא של קפלר כדי לקדם את סכסוך העדיפות שלו על (מה שנקרא כיום) המערכת הטיכונית עם טיכו. למרות הכתם הזה, טיכו החל גם הוא להתכתב עם קפלר, החל בביקורת קשה אך לגיטימית על המערכת של קפלר; בין שלל התנגדויות, טיכו יצא נגד השימוש בנתונים מספריים לא מדויקים שנלקחו מקופרניקוס. באמצעות מכתביהם, דנו טיכו וקפלר במגוון רחב של בעיות אסטרונומיות, תוך התעמקות בתופעות ירח ובתאוריה הקופרניקאית (במיוחד היתכנותה התיאולוגית). אך ללא הנתונים המדויקים משמעותית של המצפה של טיכו, לקפלר לא הייתה דרך לטפל ברבות מבעיות אלו.

במקום זאת, הוא הפנה את תשומת ליבו לכרונולוגיה ו"הרמוניה", היחסים הנומרולוגיים בין מוזיקה, מתמטיקה והעולם הפיזי, והשלכותיהם האסטרולוגיות. על ידי הנחה שלכדור הארץ יש נשמה (תכונה שלימים יפעיל כדי להסביר כיצד השמש גורמת לתנועת כוכבי הלכת), הוא הקים מערכת ספקולטיבית המחברת בין היבטים אסטרולוגיים ומרחקים אסטרונומיים למזג האוויר ולתופעות ארציות אחרות. עד 1599, עם זאת, הוא שוב הרגיש שעבודתו מוגבלת על ידי אי-דיוק הנתונים הזמינים – בדיוק כשהמתח הדתי הגובר איים גם על המשך העסקתו בגראץ.

גירוש מגראץ

גראץ הייתה עיר פרוטסטנטית ברובה, בעיקר לותרנית, בעוד שליט אוסטריה הפנימית היה הבסבורג קתולי. בשנת 1578, הדוכס צ'ארלס השני העניק זכויות משמעותיות לפרוטסטנטים ב"פיוס של ברוק". צ'ארלס מת ב-1590, כשבנו ויורשו פרדיננד השני היה בן 12. פרדיננד התחנך במכללה הישועית ובאוניברסיטת אינגולשטאדט, והפך לשליט המלא של אוסטריה הפנימית ב-1596. הוא נסע לאיטליה ב-1598, וחזר עם נחישות להחזיר את האמונה הקתולית האמיתית ולחסל את הכפירה. קפלר כתב לחבר ביוני של אותה שנה והביע את חששותיו לעתיד. כפי שכתב הביוגרף של פרדיננד, רוברט ל. בירלי, חששותיו היו מוצדקים, ככל שהקונטרה-רפורמציה צברה כוח.

בספטמבר 1598 הורה פרדיננד לכל המטיפים והמורים הפרוטסטנטים לעזוב את המדינה. קפלר היה פטור מהצו, אך לא הרגיש בטוח, וחיפש חלופות. הוא למד שטיכו ברהה מונה למתמטיקאי הקיסרי בפראג, וקפלר חידש את הקשר. בדצמבר 1599 הזמין טיכו את קפלר לבקר אותו בפראג; ב-1 בינואר 1600 (עוד לפני שקיבל את ההזמנה), יצא קפלר לדרך בתקווה שהחסות של טיכו תוכל לפתור את בעיותיו הפילוסופיות כמו גם את בעיותיו החברתיות והכלכליות. ב-4 בפברואר 1600 פגש קפלר את טיכו ברהה ועוזריו פרנץ טנגנאגל ולונגומונטנוס בבנאטקי נאד יזרז (35 ק"מ מפראג), האתר שבו נבנה המצפה החדש של טיכו. במהלך החודשיים הבאים, הוא שהה כאורח, וניתח כמה מתצפיותיו של טיכו על מאדים; טיכו שמר על הנתונים שלו בקפידה, אך התרשם מהרעיונות התיאורטיים של קפלר ועד מהרה אפשר לו גישה רבה יותר. קפלר תכנן לבחון את התאוריה שלו מ-Mysterium Cosmographicum על סמך נתוני מאדים, אך העריך שהעבודה תיקח עד שנתיים (מכיוון שלא הורשה פשוט להעתיק את הנתונים לשימושו האישי). בעזרתו של יוהאנס יסניוס, ניסה קפלר לנהל משא ומתן על הסדר העסקה רשמי יותר עם טיכו, אך המשא ומתן התפרק בוויכוח כועס וקפלר עזב לפראג ב-6 באפריל. קפלר וטיכו התפייסו עד מהרה ובסופו של דבר הגיעו להסכמה על שכר וסידורי מגורים, וביוני חזר קפלר לביתו בגראץ כדי לאסוף את משפחתו.

המצב בגראץ הפך את החזרה המיידית לברהה לבלתי אפשרית; בתקווה להמשיך את לימודיו האסטרונומיים, ביקש קפלר מינוי כמתמטיקאי אצל הדוכס פרדיננד. לשם כך, חיבר קפלר חיבור – שהוקדש לפרדיננד – שבו הציע תאוריה מבוססת כוח של תנועת הירח: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("יש כוח בכדור הארץ שגורם לירח לנוע"). אף על פי שהחיבור לא זיכה אותו במקום בחצרו של פרדיננד, הוא פירט שיטה חדשה למדידת ליקויי ירח, אותה יישם במהלך הליקוי ב-10 ביולי בגראץ. תצפיות אלו היוו את הבסיס לחקירותיו על חוקי האופטיקה שיגיעו לשיאם ב-Astronomiae Pars Optica. לאחר מכן, ב-17 ביולי, הוכרז צו חדש, המורה לכל התושבים להתכחש לאמונה הפרוטסטנטית או לעזוב את המחוז. הפעם לא הייתה חריגה עבור קפלר, והוא, אשתו ובתה החורגת עזבו את גראץ לפראג ב-30 בספטמבר 1600.

קריירה מדעית

### פראג (1600–1612)

ברגע שהתבסס בפראג, הוא נתמך ישירות על ידי טיכו, שהקצה אותו לניתוח תצפיות פלנטריות וכתיבת מאמר נגד יריבו של טיכו (שנפטר בינתיים), אורסוס. בספטמבר הבטיח לו טיכו מינוי כמשתף פעולה בפרויקט החדש שהציע לקיסר: "לוחות רודולפינים" (Rudolphine Tables) שאמורים להחליף את "לוחות פרוטני" (Prutenic Tables) של ארסמוס ריינהולד. יומיים לאחר מותו הבלתי צפוי של טיכו ב-24 באוקטובר 1601, מונה קפלר ליורשו כמתמטיקאי הקיסרי עם האחריות להשלים את עבודתו הלא גמורה. 11 השנים הבאות כמתמטיקאי קיסרי יהיו הפוריות ביותר בחייו.

### יועץ קיסרי

חובתו העיקרית של קפלר כמתמטיקאי קיסרי הייתה לספק ייעוץ אסטרולוגי לקיסר, רודולף השני. למרות שקפלר התייחס בזלזול לניסיונות של אסטרולוגים בני זמנו לחזות במדויק את העתיד או לנחש אירועים ספציפיים, הוא ערך הורוסקופים מפורטים שהתקבלו היטב עבור חברים, משפחה ופטרונים מאז תקופתו כסטודנט בטיבינגן. בנוסף להורוסקופים עבור בעלי ברית ומנהיגים זרים, הקיסר ביקש את עצתו של קפלר בעתות מצוקה פוליטית. רודולף התעניין באופן פעיל בעבודתם של רבים מחוקרי חצרו (כולל אלכימאים רבים) והתעדכן גם בעבודתו של קפלר באסטרונומיה פיזיקלית.

רשמית, הדוקטרינות הדתיות היחידות המקובלות בפראג היו קתוליות ואוטרקביסטיות, אך מעמדו של קפלר בחצר הקיסרית אפשר לו לתרגל את אמונתו הלותרנית ללא הפרעה. הקיסר סיפק באופן נומינלי הכנסה מספקת למשפחתו, אך הקשיים של האוצר הקיסרי המורחב פירושם שהשגת מספיק כסף כדי לעמוד בהתחייבויות פיננסיות הייתה מאבק מתמיד. בחלקו בגלל בעיות כלכליות, חייו בבית עם ברברה היו לא נעימים, מוכתמים במריבות ובהתקפי מחלה. חיי החצר, לעומת זאת, הביאו את קפלר במגע עם חוקרים בולטים אחרים (יוהאנס מתיאוס ואקר פון ואקנפלס, יוסט בורגי, דייוויד פבריציוס, מרטין באכאזק ויוהאנס ברנגר, בין היתר) והעבודה האסטרונומית התקדמה במהירות.

### סופרנובה של 1604

באוקטובר 1604 הופיע כוכב ערב חדש ובהיר (SN 1604), אך קפלר לא האמין לשמועות עד שראה זאת בעצמו. קפלר החל לצפות באופן שיטתי בסופרנובה. אסטרולוגית, סוף 1603 סימן את תחילתו של טריגון לוהט, תחילתו של מחזור של כ-800 שנה של צירופים גדולים; אסטרולוגים קישרו את שתי התקופות הקודמות הללו לעלייתו של קרל הגדול (כ-800 שנה קודם לכן) ולהולדתו של ישו (כ-1600 שנה קודם לכן), ולכן ציפו לאירועים בעלי משמעות רבה, במיוחד בנוגע לקיסר.

בהקשר זה, כמתמטיקאי ואסטרולוג קיסרי של הקיסר, תיאר קפלר את הכוכב החדש שנתיים לאחר מכן בספרו De Stella Nova. בו, קפלר התייחס למאפיינים האסטרונומיים של הכוכב תוך נקיטת גישה ספקנית כלפי הפרשנויות האסטרולוגיות הרבות שהסתובבו אז. הוא ציין את דעיכת בהירותו, שיער לגבי מקורו, והשתמש בהיעדר פרלקסה נצפית כדי לטעון שהוא מעבר למסלולי כוכבי הלכת, ובכך בספירה של כוכבי השבת, מה שערער עוד יותר את הדוקטרינה של חוסר השינוי של השמיים (הרעיון המקובל מאז אריסטו שספירות השמיים היו מושלמות ובלתי משתנות). הולדתו של כוכב חדש רמזה על השתנות השמיים. קפלר צירף גם נספח שבו דן בעבודת הכרונולוגיה האחרונה של ההיסטוריון הפולני לורנטיוס סוסליגה; הוא חישב שאם סוסליגה צודק בכך שצירי הזמן המקובלים היו בפיגור של ארבע שנים, אזי כוכב בית לחם – הדומה לכוכב החדש הנוכחי – היה עולה בקנה אחד עם הצירוף הגדול הראשון של מחזור 800 השנים הקודם.

במהלך השנים הבאות, ניסה קפלר (ללא הצלחה) להתחיל בשיתוף פעולה עם האסטרונום האיטלקי ג'ובאני אנטוניו מג'יני, ועסק בכרונולוגיה, במיוחד בתיארוך אירועים בחייו של ישו. בסביבות 1611, הפיץ קפלר כתב יד של מה שבסופו של דבר יפורסם (לאחר מותו) כ-Somnium [החלום]. חלק ממטרת Somnium היה לתאר איך תיראה האסטרונומיה מנקודת מבטו של כוכב לכת אחר, כדי להראות את ההיתכנות של מערכת לא גאוצנטרית. כתב היד, שנעלם לאחר שעבר ידיים מספר פעמים, תיאר מסע פנטסטי לירח; הוא היה חלק אלגוריה, חלק אוטוביוגרפיה, וחלק מסה על מסע בין-כוכבי (ולעיתים מתואר כיצירה הראשונה של מדע בדיוני). שנים לאחר מכן, גרסה מעוותת של הסיפור עשויה הייתה להניע את משפט המכשפות נגד אמו, שכן אמו של המספר מתייעצת עם שד כדי ללמוד את אמצעי המסע בחלל. בעקבות זיכויה הסופי, חיבר קפלר 223 הערות שוליים לסיפור – ארוכות פי כמה מהטקסט עצמו – שהסבירו את ההיבטים האלגוריים כמו גם את התוכן המדעי המשמעותי (במיוחד בנוגע לגיאוגרפיה של הירח) החבוי בתוך הטקסט.

חיים מאוחרים

### צרות

במהלך תקופתו של קפלר בפראג, מתחים דתיים ופוליטיים הלכו ונבנו באימפריה, הן בין פרוטסטנטים לקתולים, והן בתוך שושלת הבסבורג בנושא הירושה. המצב בפראג, עיר קוסמופוליטית, הפך לקשה יותר ויותר, וקפלר שקל מעבר לווירטמברג, אותה ראה כמולדתו. בשנת 1609 כתב לדוכס, יוהאן פרידריך, וביקש משרה באוניברסיטת טיבינגן. הדוכס דחה את הבקשה, אך שלח מתנה כאות לרצון טוב. קפלר השיב, ובמכתבו סיכם את עמדתו בנושאים הדוקטרינריים שגרמו לבעיות בעבר. הדוכס לא הגיב לכך. שנתיים לאחר מכן, ניסה שוב, אך הפעם הופנתה הבקשה לקונסיסטוריה התיאולוגית בשטוטגרט, שדחתה את בקשתו של קפלר ב-25 באפריל 1611, תוך גינוי נטיותיו הקלוויניסטיות הן בהסתייגויותיו מ"נוסחת ההסכמה", והן בהתעקשותו שקלוויניסטים צריכים, למרות חילוקי דעות, להיחשב כ"אחים במשיח".

בשנת 1611, בריאותו של הקיסר רודולף התדרדרה, והוא נאלץ לוותר על כס המלוכה כמלך בוהמיה לטובת אחיו מתיאס. שני הצדדים ביקשו את עצתו האסטרולוגית של קפלר, הזדמנות שבה השתמש כדי לספק ייעוץ פוליטי מפייס (עם מעט התייחסות לכוכבים, למעט הצהרות כלליות כדי להרתיע מפעולה דרסטית). עם זאת, היה ברור שהסיכויים העתידיים של קפלר בחצרו של מתיאס היו עגומים.

גם באותה שנה, אשתו של קפלר, ברברה, חלתה בקדחת הונגרית והחלה לסבול מהתקפים. בזמן שהחלימה, כל שלושת ילדיהם חלו באבעבועות שחורות; פרידריך בן השש מת. כמו גם פנייתו לווירטמברג, קפלר היה בקשר עם פדובה. אוניברסיטת פדובה – בהמלצת גלילאו שעזב – ביקשה מקפלר למלא את פרופסורת המתמטיקה, אך קפלר, שהעדיף להשאיר את משפחתו בשטח גרמני, נסע במקום זאת לאוסטריה כדי לארגן משרה כמורה ומתמטיקאי מחוזי בלינץ. עם זאת, ברברה חלתה שוב ומתה זמן קצר לאחר חזרתו של קפלר.

בדחותו את המעבר ללינץ, נשאר קפלר בפראג עד מותו של רודולף בתחילת 1612, אם כי תהפוכות פוליטיות, מתח דתי וטרגדיה משפחתית (יחד עם הסכסוך המשפטי על עיזבונה של אשתו) מנעו ממנו לבצע מחקר כלשהו. במקום זאת, הוא חיבר כתב יד כרונולוגי, Eclogae Chronicae, מהתכתבויות ועבודה מוקדמת יותר. עם עלייתו כקיסר האימפריה הרומית הקדושה, אישר מתיאס מחדש את תפקידו (ושכרו) של קפלר כמתמטיקאי קיסרי אך אפשר לו לעבור ללינץ.

### לינץ (1612–1626)

בלינץ מונה קפלר למתמטיקאי מחוזי ומורה בבית הספר המחוזי, וכן שמר על תפקידו כמתמטיקאי חצר של הקיסר. משימתו הראשונה הייתה השלמת הלוחות הרודולפינים, אך פעילויות רבות אחרות תבעו את תשומת ליבו לפני שהושלמו. הלוחות לא פורסמו עד 1627.

נידוי

בלינץ, הקשיים של קפלר עם האורתודוקסיה הלותרנית צפו מחדש. הקונטרה-רפורמציה עדיין לא השפיעה באופן משמעותי על אוסטריה עילית. בעוד שהשליט היה קתולי, רוב האוכלוסייה היו לותרנים והיו מסוגלים לתרגל את אמונתם. אך הכומר של הקהילה הלותרנית, דניאל היצלר, סירב לתת לקפלר את סעודת האדון בשל חוסר רצונו לאמץ במלואו את "נוסחת ההסכמה". הנושא העיקרי היה דעותיו של קפלר על דוקטרינת האוביקוויטריות או האיחוד הסקרמנטלי, האמונה בנוכחות ממשית של גופו ודמו של ישו בסעודת האדון, שקפלר לא יכול היה לקבל. קפלר ערער לקונסיסטוריה של שטוטגרט נגד הרחקתו, וזה הוביל להתכתבות ארוכה. זה כלל תיאולוגים שונים כולל מתיאס האפנרפר. האפנרפר היה חבר, אך בנושא זה צידד ברשויות התיאולוגיות. בשנת 1619 הוכרז נידויו סופית וחד-משמעית.

נישואים לסוזנה רוטינגר

ביולי 1612 פגש קפלר את מתיאס ברנגר, החוקר ההומניסט והאסטרונום. ברנגר הכיר את קפלר מהמוניטין שלו, וחיפש אותו. שני הגברים הפכו לחברים, וניהלו התכתבות ענפה במשך כמעט עשרים שנה, אם כי מעולם לא נפגשו שוב. מקס קספר תיאר אותו כ"חבר הטוב והנאמן ביותר שמצא אי פעם". במכתב מוקדם לברנגר, באוקטובר 1613, מספר קפלר לחברו על נישואיו הקרובים, ומכריז על התאריך כ"יום ליקוי הירח, כשהרוח האסטרונומית מסתתרת, שכן אני רוצה לשמוח ביום החג".

היום היה 30 באוקטובר 1613, ואשתו השנייה של קפלר הייתה סוזנה רוטינגר מהעיירה הסמוכה אפרדינג. בעקבות מותה של אשתו הראשונה ברברה, קפלר שקל 11 שידוכים שונים במשך שנתיים (תהליך החלטה שפורמליזם מאוחר יותר כבעיית הנישואין). בסופו של דבר חזר לרוטינגר (השידוך החמישי) ש, כפי שכתב, "כבשה אותי באהבה, נאמנות ענווה, חיסכון במשק הבית, חריצות, והאהבה שהעניקה לילדים החורגים". קפלר יכול היה כעת להביא את ילדיו ללינץ מוולס, שם שהו עם קרוב משפחה. שלושת הילדים הראשונים מנישואיו לסוזנה (מרגרטה רגינה, קתרינה וסבאלד) מתו בילדותם. שלושה נוספים שרדו לבגרות: קורדולה (נולדה 1621); פרידמר (נולד 1623); והילדברט (נולד 1625). על פי הביוגרפים של קפלר, אלו היו נישואים מאושרים הרבה יותר מנישואיו הראשונים.

משפט המכשפות של אמו של קפלר

בדצמבר 1615 קיבל קפלר מכתב ממשפחתו בווירטמברג המודיע לו שאמו קתרינה הואשמה בכישוף מוקדם יותר באותה שנה. קתרינה חיה בעיירה הפרוטסטנטית ליאונברג. ההאשמה הראשונית הועלתה על ידי אורסולה ריינבולד, שטענה שקתרינה נתנה לה משקה שגרם לה לחלות. ככל שהמקרה נודע, הסתובבו שמועות והאשמות נוספות, ומשפחתה של קתרינה הגישה תביעת דיבה נגד המאשימים. קפלר נשבע להגן על אמו, מה שעשה הן באמצעות משלוחים שנשלחו לרשויות בליאונברג, והן בביקור אישי. המקרה נגרר במשך מספר שנים, כשקתרינה מוחזקת בכלא מ-1620-1621. השלב הסופי נערך בטיבינגן, תחת סמכות הדוכס, שם נקבע כי יש לחקור אותה תחת איום בעינויים. היא סירבה להתוודות, ואמרה שהיא בוטחת באלוהים שיביא את האמת לאור. לאחר מכן היא זוכתה ושוחררה, כשהיא משוחררת ב-4 באוקטובר 1621. היא מתה כשישה חודשים לאחר מכן. התהליך נגד אמו של קפלר, שהחל זמן קצר לאחר נידויו הראשוני, נתפס כחלק מהתקפה של הרשויות הלותרניות נגד קפלר עצמו.

השפעת המלחמה

לקפלר היו קשיים נוספים בתקופה זו. בשנת 1618 החל הסכסוך שיהפוך למלחמת שלושים השנים עם המרד הבוהמי נגד שלטון הבסבורג. פרדיננד השני, שהפך לקיסר באוגוסט 1619, הבטיח את תמיכתו של מקסימיליאן הראשון, דוכס בוואריה נגד הבוהמים. ביולי 1620 נכנס הצבא הבווארי ללינץ בדרכו לבוהמיה. זה היווה איום על הפרוטסטנטים של לינץ בכלל, כמו גם על קפלר, שהזדהה עם הבוהמים, שהונהגו כעת על ידי הפרוטסטנטי פרידריך, שהוכרז כמלך בוהמיה. קפלר הביע בגלוי את הערצתו לחמיו של פרידריך, ג'יימס השישי והראשון, מלך אנגליה וסקוטלנד, אותו החשיב כשומר שלום חשוב. הוא עזב את לינץ לווירטמברג בספטמבר 1620 כדי להגן על אמו, כשהוא לוקח את משפחתו איתו שכן לא ידע אם יוכל לחזור. בנובמבר של אותה שנה הובסו הכוחות הבוהמיים בקרב ההר הלבן, ופרידריך ("מלך החורף") נמלט לגלות. בנובמבר 1621, לאחר שחרור אמו, חזר קפלר ללינץ. בדצמבר אישר הקיסר פרדיננד את תפקידו כמתמטיקאי חצר. בשנת 1622 גורשו מטיפים ומורים פרוטסטנטים מאוסטריה עילית, אך קפלר היה פטור מכיוון שהיה בשירות הקיסרי. הוא נשאר בלינץ עוד ארבע שנים, והשלים את הלוחות הרודולפינים.

עבודה

במהלך תקופתו בלינץ, פרסם קפלר מספר עבודות. הראשונה הייתה מסה על שנת הולדתו של ישו. זו פורסמה לראשונה בגרמנית ב-1613; גרסה לטינית מורחבת פורסמה בשנה שלאחר מכן כ-De vero anno. בשנת 1613 הוא היה מעורב בסוגיה כרונולוגית נוספת כאשר הקיסר זימן אותו לרגנסבורג להשתתף בדיונים על לוח השנה. הלוח הגרגוריאני, זה שבשימוש כללי כיום, הוצג בסמכות האפיפיור גרגוריוס ה-13 ב-1582, ואומץ ברוב אירופה הקתולית. השינויים העיקריים מהלוח היוליאני שאותו החליף היו הסרת שלוש שנים מעוברות בכל ארבע מאות שנה, כדי להביא את שנת הלוח ליישור קרוב לשנה השמשית, והוספת 10 ימים כדי לתקן את ה"סחיפה" שהתרחשה מאז שהוצג הלוח היוליאני, כך שיום חמישי 4 באוקטובר 1582 הוחלף ביום שישי 15 באוקטובר 1582. הלוח החדש גונה על ידי הרשויות הפרוטסטנטיות ככל היותר ניסיון להטיל מחדש את סמכות האפיפיור בארצות פרוטסטנטיות, ובמקרה הגרוע כעבודת השטן. קפלר תמך בלוח החדש על בסיס מעשי ואסטרונומי, אך הרפורמה לא התקבלה - יעברו 1700 שנה עד שהלוח החדש יאומץ בכל רחבי גרמניה.

עבודתו הבאה של קפלר הייתה על מדידה. קפלר, שקנה יין למשק ביתו ב-1613, צפה ממקור ראשון בשיטה הסטנדרטית לקביעת נפח של חבית, על ידי החדרת מוט מדידה באלכסון מהפתח לתחתית החבית. זה הוביל אותו לניתוח נפחים של מכלים בצורות שונות. משמצא שאף מדפיס באאוגסבורג לא היה מוכן להדפיס ספר בלטינית, הוא הביא את המדפיס יוהאנס פלאנק מארפורט ללינץ. פלאנק הדפיס את Nova stereometria doliorum vinariorum ב-1615, הספר הראשון שהודפס בלינץ, על חשבונו של קפלר. גרסה גרמנית מקוצרת פורסמה בשנה שלאחר מכן. עבודתו הבאה של קפלר הייתה Epitome Astronomia Copernicae, סיכום של התאוריה הקופרניקאית, שפורסם בשני כרכים ב-1618. בשנה שלאחר מכן פורסמה עבודתו של קפלר על שביטים, De cometis libelli tres, באאוגסבורג. ספר זה כלל נתוני תצפית וחישוב רבים, כמו גם פרשנות אסטרולוגית.

גם ב-1619 פורסם ספרו של קפלר Harmonice Mundi. עבודה זו, המיישרת הרמוניות שמימיות עם מוזיקליות, הייתה בעלת תקופת הריון ארוכה. קפלר ניסח לראשונה מתווה ב-1599. בשנת 1618 מתה בתו הקטנה קתרינה, והאב האבל הניח בצד את הלוחות, שדרשו שלווה, ופנה לחשוב על הרמוניה. באותה שנה, הוא גילה את מה שמכונה כיום החוק השלישי של קפלר, הקושר את זמן ההקפה של כוכב לכת למרחקו מהשמש. ממצא זה צוין לראשונה ב-Harmonice.

בשנת 1617, בזמן שעבד על הלוחות, קפלר קרא לראשונה את עבודתו של נאפייר על לוגריתמים, שפורסמה ב-1614. הוא הבין את הערך של השיטה לפישוט החישובים הרבים הנדרשים בלוחות, אך לא היה מרוצה מכך שנאפייר הציג רק את השיטה ולא את הגזירה. לכן הוא פיתח את הרעיון מעקרונות אריתמטיים, וגזר מהם את הלוחות שלו. ללוחות אלו היה היתרון שניתן להשתמש בהם ישירות על מספרים שלמים ולא רק על פונקציות טריגונומטריות. זה פורסם כ-Chilias logarithmorum ad totidem numeros rotundos ב-1624. באותה שנה השלים את העבודה על הלוחות הרודולפינים. היו משא ומתן עם משפחת ברהה לפני שהעבודה הייתה מוכנה להדפסה, ולאחר מכן בעיות במימון ובחירת מדפיס. קפלר העדיף את אולם, מכיוון שניתן היה לעמוד שם בדרישות הטכניות של העבודה בקלות רבה ביותר, אך הקיסר התעקש שהיא תודפס באוסטריה, מה שבפועל אמר לינץ, אז קפלר החל להשיג ציוד, סוגי אותיות, נייר ופועלים מתאימים, ונסע לווינה ולנירנברג. אך לפני שהעבודה יצאה לדרך במלואה, העיר לינץ הייתה תחת מצור מיוני עד אוגוסט 1626 במהלך מלחמת האיכרים. קפלר לא נפגע, אך הבית ובית הדפוס, שהיו בפאתי העיר, נהרסו בשריפה. מכיוון שכעת היה בלתי אפשרי להשלים את ההדפסה בלינץ, ביקש קפלר מהקיסר רשות לעבור לאולם. זה אושר, והוא יצא לאולם בנובמבר, כשהוא משאיר את אשתו ומשפחתו ברגנסבורג.

### אולם וסאגאן 1626–1630

קפלר כבר זיהה מדפיס מתאים באולם, כתב היד שלו לא ניזוק בשריפה, והדפסת הלוחות יצאה לדרך זמן קצר לאחר מכן, והושלמה בספטמבר 1627. קפלר חיפש כעת משרה יציבה. המלחמה התנהלה היטב עבור האימפריה. מרד האיכרים דוכא, והמפקדים הקיסריים ולנשטיין וטילי הביסו כוחות פרוטסטנטיים כולל הצבא הדני תחת המלך כריסטיאן הרביעי, שנכנס למלחמה בצד הפרוטסטנטי. קפלר נסע לפראג כדי להציג את הלוחות שלו לקיסר. הוא היה עצבני לגבי קבלת הפנים שלו, שכן עליית הכוח הקתולי עלולה להקשות על מעמדו. אך הוא זכה לקבלת פנים חמה מהקיסר שהתעניין מאוד בלוחות.

ולנשטיין היה גם הוא בפראג בתקופה זו, ולאחרונה הוענק לו דוכסות סאגאן בשלזיה. שני הגברים היו בקשר בעבר, כאשר קפלר סיפק הורוסקופ דרך מתווך, ולא פגש את ולנשטיין באופן אישי. ולנשטיין ניהל משא ומתן עם הקיסר, והזמין את קפלר להתגורר בסאגאן. קפלר נסע ללינץ כדי לסגור את ענייניו שם, ואז נסע עם משפחתו לסאגאן, שם הגיע ב-20 ביולי 1628. קפלר הרגיש מבודד בעיר צפון גרמנית זו עם הניב הלא מוכר שלה. הוא כתב לברנגר במרץ 1629:

> הבדידות היא שגורמת לי להיות מדוכא כאן, רחוק מהערים הגדולות, ומכתבים באים והולכים רק לאט, וגורמים להוצאות גדולות.

בדצמבר 1629 הצליח קפלר להקים בית דפוס, שפרסם את ה-Ephemerides שלו לשנים 1621-1639.

המעבר לסאגאן לא פתר את בעיותיו הכלכליות של קפלר. הוא קיבל מעט עזרה מוולנשטיין מלבד שכרו, וה-Ephemerides הודפסו על חשבונו. הוא עדיין היה חייב סכומים ניכרים מהאוצר הקיסרי עבור עבודה שעשה בעבר, אז ב-8 באוקטובר 1630, יצא לטיול ללייפציג, נירנברג, הדיאטה של רגנסבורג ולינץ, בתקווה לגבות לפחות חלק מזה. עם זאת, כמה ימים לאחר שהגיע לרגנסבורג, הוא חלה ומצבו החמיר בהדרגה. קפלר מת ב-15 בנובמבר 1630, קצת יותר מחודש לאחר הגעתו. הוא נקבר ממש מחוץ לחומות העיר רגנסבורג בבית הקברות הפרוטסטנטי של סנט פיטר, שנהרס כמה שנים לאחר מכן במהלך המלחמה.

### נצרות

אמונתו של קפלר שאלוהים ברא את הקוסמוס בצורה מסודרת גרמה לו לנסות לקבוע ולהבין את החוקים השולטים בעולם הטבע, בצורה העמוקה ביותר באסטרונומיה. הביטוי "אני רק חושב את מחשבותיו של אלוהים אחריו" יוחס לו, אם כי זו כנראה גרסה מקוצרת של כתב יד שלו:

> אותם חוקים [של הטבע] נמצאים בהישג ידו של המוח האנושי; אלוהים רצה שנכיר אותם על ידי כך שברא אותנו בצלמו כדי שנוכל להשתתף במחשבותיו שלו.

קפלר דגל בסובלנות בין זרמים נוצריים, למשל בטענה שקתולים ולותרנים צריכים להיות מסוגלים לקבל את סעודת האדון יחד. הוא כתב, "המשיח האדון לא היה ולא הינו לותרני, לא קלוויניסטי, ולא פפיסט."