เอ็ดวิน พาวเวลล์ ฮับเบิล

เอ็ดวิน พาวเวลล์ ฮับเบิล
EDWIN POWELL HUBBLEค.ศ. 1889 - 1953

หลายๆ ท่านอาจจะเคยได้ยินชื่อ "กล้องดูดาวฮับเบิล" ซึ่งเป็นกล้องดูดาวที่ไม่ได้อยู่บนพื้นโลกของเรา แต่เป็นกล้องที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศรอบโลกของเรา โดยชื่อของกล้องดังกล่าวได้ถูกตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติให้กับเอ็ดวิน พาวเวลล์ ฮับเบิล นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันผู้ยิ่งใหญ่

ทั้งนี้ในแวดวงนักดาราศาสตร์เป็นที่ทราบดีว่า ฮับเบิลเป็นผู้ที่เปลี่ยนความเข้าใจของนักดาราศาสตร์ทั้งหลายในเรื่องธรรมชาติของเอกภพ โดยฮับเบิลได้แสดงให้เห็นว่ายังมีกาแล็กซีอื่นๆ อีกที่ปรากฏอยู่ใกล้กับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา โดยกาแล็กซีต่างๆ เคลื่อนที่ห่างออกไปจากโลกของเราด้วยความเร็วที่สัมพันธ์กับระยะทาง ซึ่งความหมายอีกนัยหนึ่งก็คือ เอกภพหรือจักรวาลมีการขยายตัวออกไป

นอกจากนี้ฮับเบิลยังค้นพบว่า แสงที่เดินทางมาจากกาแล็กซีอื่นนั้น จะมีองศาของการเลื่อนไปทางแดง (ความยาวคลื่นของเส้นสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นไปจากเดิม) เพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับระยะระหว่างกาแล็กซีและทางช้างเผือก ซึ่งต่อมาได้ถูกเรียกว่า "กฎของฮับเบิล (Hubble’s law)"

วัยเยาว์

ฮับเบิลเกิดที่มิสซูรีในปี 1889 จากนั้นในปี 1898 ครอบครัวของฮับเบิลได้ย้ายไปพำนักที่นครชิคาโก ในวัยเยาว์ฮับเบิลมีความสามารถพิเศษทางด้านกรีฑา โดยฮับเบิลสามารถทำลายสถิติกระโดดสูงของรัฐอิลินอยส์ลงได้ สำหรับในด้านการศึกษา ฮับเบิลมีผลการเรียนที่ดี และได้เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยชิคาโก โดยสนใจเรียนด้านคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ และปรัชญา โดยฮับเบิลสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีในปี 1910 หลังจากนั้นฮับเบิลได้รับทุนการศึกษา “Rhodes scholarship” โดยเข้าเรียนด้านกฎหมาย ณ มหาวิทยาลัยอ็อกฟอร์ด แห่งประเทศอังกฤษ

เอดวาร์ด อีเมอร์สัน บาร์นาร์ด

เอดวาร์ด อีเมอร์สัน บาร์นาร์ด
Edward Emerson Barnardค.ศ. 1857 - 1923

เอดวาร์ด อีเมอร์สัน บาร์นาร์ด หรือ อี. อี. บาร์นาร์ด เป็นนักดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงว่าเป็นนักสังเกตการณ์ที่เด่นที่สุดคนหนึ่งในประวัติศาสตร์ของดาราศาสตร์ ว่ากันว่าเขาดูดาวเก่งและขยันไม่แพ้วิลเลียม เฮอร์เชล ผู้ค้นพบดาวยูเรนัสเลยทีเดียว อี. อี. บาร์นาร์ดเกิดเมื่อปี ค.ศ. 1857 ในครอบครัวยากจนแห่งเมืองแนชวิลล์ มลรัฐเทนเนสซี ความยากจนทำให้เขาต้องอดมื้อกินมื้ออยู่เสมอ

เพื่อบรรเทาความทุกข์ยาก หนูน้อยบาร์นาร์ดมักชอบนอนดูดาวในค่ำคืนอันอบอุ่น พิจารณาฟากฟ้าอย่างละเอียด เอาดาวเป็นเพื่อนโดยไม่มีความรู้ทางดาราศาสตร์เลยแม้แต่นิดเดียว ในขณะนั้นเขาไม่มีทางรู้เลยว่าเพื่อนของเขาที่เจิดจรัสอยู่กลางฟ้าในฤดูร้อนมีชื่อว่าวีกา เขาจำดาวในท้องฟ้าได้มากมาย และไม่นานก็สังเกตเห็นว่าดาวบางดวงย้ายที่ไปในท่ามกลางหมู่ดาวทั้งหลาย โดยไม่รู้อีกเช่นกันว่าดาวเหล่านั้นเรียกว่าดาวเคราะห์

เมื่อหนูน้อยบาร์นาร์ดอายุได้ 8 ขวบ เขาได้เข้าทำงานในร้านถ่ายรูปของแวน สตาวอเรน งานของเขาคือการคอยโยกกล้องจูปิเตอร์ที่ติดตั้งอยู่บนหลังคาให้รับแสงดวงอาทิตย์โดยตรงตลอดเวลา เพื่อช่างภาพจะได้ใช้แสงนี้อัดรูปจากแผ่นเนกาทิฟ ถ้าเป็นเด็กคนอื่นคงไม่มีใครยอมทำงานแบบนี้ หรือถ้าทำก็คงทิ้งงานหลังจากตามดวงอาทิตย์ไปได้ไม่เท่าไร แต่บาร์นาร์ดกลับสนใจเรื่องตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ซึ่งบางวันขึ้นสู่จุดสูงสุดตอนเที่ยงวัน แต่บางวันขึ้นสูงสุดก่อนเที่ยงหรือหลังเที่ยง บางทียังก่อนหรือหลังได้นานหลายนาที

บาร์นาร์ดได้เรียนรู้เมื่อหลายปีให้หลังว่าสิ่งที่เขาค้นพบ แต่ไม่รู้ว่าอะไร คือสมการเวลา ซึ่งเป็นค่าความต่างระหว่างเวลาสุริยคติเฉลี่ยกับเวลาสุริยคติปรากฏ เป็นผลจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีและแกนหมุนของโลกที่ทำมุมเอียงกับระนาบสุริยวิถี (มีค่าเป็นศูนย์ได้ 4 ครั้งในรอบปี คือ วันที่ 15 เมษายน 14 มิถุนายน 1 กันยายน และ 25 ธันวาคม สมการเวลาจะมีค่าต่างกันไม่เกิน 16 นาที)

ตอนค่ำหลังเลิกงาน บาร์นาร์ดต้องเดินกลับบ้านเป็นระยะทางไกล เขาเอาดาวไม่ประจำที่ดวงสว่างสีเหลืองดวงหนึ่งเป็นเพื่อนร่วมทาง ไม่มีใครบอกเขาว่าดาวดวงนั้นชื่อดาวเสาร์

บาร์นาร์ดทำงานอยู่ในร้านถ่ายรูปอยู่นานถึง 17 ปี มีความรู้ทางทัศนศาสตร์ที่ใช้งานได้ ระหว่างนั้นเขาสร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นใช้เอง กระบอกกล้องทำจากกล้องส่องทางไกลจากเรือเก่าๆ ลำหนึ่ง เลนส์ใกล้ตาถอดมาจากซากกล้องจุลทรรศน์ ส่วนขาตั้งก็ใช้ขาตั้งสำรวจ เขาส่องกล้องดูดาวบนฟ้าครั้งละหลายชั่วโมง เป้าหมายที่ชอบเป็นพิเศษคือดาวพฤหัสบดี

อยู่มาวันหนึ่ง เพื่อนที่จนพอๆกันมาขอยืมเงิน 2 เหรียญจากบาร์นาร์ด โดยทิ้งหนังสือเป็นจำนำไว้เล่มหนึ่ง บาร์นาร์ดทราบดีว่าไม่มีทางจะได้เงินคืน และโกรธมาก เพราะเงิน 2 เหรียญนับว่าเป็นจำนวนมากสำหรับเขาในตอนนั้น หลังจากรอเพื่อนอยู่นาน เขาก็ตัดสินใจยึดหนังสือเล่มนั้น พอเขาเปิดหนังสือ จึงพบว่าหนังสือเล่มนั้นเป็นตำราดาราศาสตร์

แผนที่ฟ้าในหนังสือเป็นแผนที่ฟ้าแผ่นแรกที่บาร์นาร์ดเคยเห็น เขารีบเอาแผนที่ไปยืนริมหน้าต่าง ดูแผนที่เทียบกับดาวในท้องฟ้าที่เขาคุ้นเคยเป็นอย่างดี และไม่ถึงชั่วโมงเขาก็ทราบว่าผองเพื่อนเก่าแต่เยาว์วัยของเขาล้วนมีชื่อเรียก ทั้งดาวเวกา ทั้งกลุ่มดาวหงส์ ทั้งดาวตานกอินทรี นับเป็นก้าวแรกเข้าสู่โลกดาราศาสตร์อย่างเป็นทางการของบาร์นาร์ด

บาร์นาร์ดอ่านหนังสือเพิ่มเติมอีกมาก รวมทั้งจ้างครูสอนคณิตศาสตร์มาสอนเขาเป็นพิเศษ จนในที่สุดเขาสำเร็จปริญญาตรีทางคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ และทำงานเป็นอาจารย์สอนอยู่ที่มหาวิทยาลัยนั่นเอง

                            

โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดริซ เกาส์

โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดริซ เกาส์
JOHANN CARL FRIEDRICH GAUSSค.ศ. 1777 - 1855

ในแวดวงวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เป็นที่ทราบกันดีว่า เกาส์ได้รับการยกย่องว่าเป็น "เจ้าชายแห่งคณิตศาสตร์" โดยเฉพาะทฤษฎีจำนวนที่เกาส์ได้ค้นพบในขณะที่มีอายุเพียง 21 ปี ซึ่งทฤษฎีดังกล่าวยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน นอกจากผลงานด้านคณิตศาสตร์แล้ว เกาส์ยังได้นำเสนอผลงานเด่นในอีกหลายๆ ด้านอาทิเช่น ดาราศาสตร์ ภูมิมาตรศาสตร์(geodesy) และ แสง

วัยเยาว์

เกาส์เกิด ณ เมืองบรันสวิก ประเทศเยอรมัน ในปี 1777 มีเรื่องเล่ามากมายที่ระบุถึงความเป็นอัจฉริยะของเกาส์ในวัยเยาว์ ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าฉงน อาทิเช่น ในขณะอายุได้ 3 ขวบ เกาส์ได้สังเกตเห็นว่าบิดาตนเองคำนวณตัวเลขทางการเงินผิด หรือ อีกเรื่องหนึ่งที่มีการเล่าไว้ว่า เกาส์ในวัย 10 ขวบสามารถคำนวณหาผลบวกของเลขจำนวนเต็มตั้งแต่ 1 ถึง 100 ภายในไม่กี่วินาที ซึ่งได้สร้างความประหลาดใจให้กับคุณครูผู้สอนเป็นอย่างมาก ผลจากความเป็นอัฉริยะตั้งแต่เยาว์วัยทำให้เกาส์ได้รับการอุปถัมถ์ในด้านการศึกษาจากดุ๊กแห่งบรันสวิก

การค้นพบครั้งแรก

เกาส์เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยเจอทิงเจนในปี 1795 โดยเกาส์เข้าศึกษาด้านคณิตศาสตร์ และได้ค้นพบวิธีการสร้างรูป 17 เหลี่ยมด้านเท่าโดยใช้วงเวียนและไม้บรรทัดเท่านั้น ซึ่งถือได้ว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญในสาขาดังกล่าวนับแต่ยุคกรีซ โดยผลงานการค้นพบนี้ ได้ถูกตีพิมพ์ในหนังสือ Disquisitiones Arithmeticae (การสำรวจทางคณิตศาสตร์) ซึ่งได้กล่าวถึงทฤษฎีจำนวนอันโดดดังของเกาส์ 

เซอร์ ไอแซค นิวตัน

เซอร์ ไอแซค นิวตัน
SIR ISAAC NEWTONค.ศ. 1642 - 1727

ไอแซค นิวตัน เป็นนักวิทยาศาสตร์เอกของโลกชาวอังกฤษที่มีความเชี่ยวชาญหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ และปรัชญา โดยในยุคเดียวกัน นิวตันเป็นผู้ที่สร้างผลงานที่โดดเด่นมากที่สุด ไม่ว่าจะเป็นกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล กฎการเคลื่อนที่ คณิตศาสตร์แคลคูลัส และทฤษฎีด้านแสง ข้อแตกต่างของนิวตันที่ต่างจากนักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนๆ คือ นิวตันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีความพิถีพิถันในการทำงาน การทำการทดลองของนิวตันจะมีระเบียบแบบแผนและมีการทดลองซ้ำหลายครั้งเพื่อขจัดของผิดพลาดที่เกิดขึ้น รวมไปถึงการจดบันทึกที่มีระบบและมีรายละเอียด

วัยเยาว์

ไอแซค นิวตัน เกิดเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ.1642 ที่วูลส์ทอร์ป แคว้นลินคอล์นเชียร์ ประเทศอังกฤษ นิวตันกำพร้าบิดาตั้งแต่เกิด อีกทั้งเมื่ออายุได้ 3 ขวบ มารดาของนิวตันได้แต่งงานใหม่ และพ่อเลี้ยงใหม่บังคับให้นิวตันย้ายไปอยู่กับยาย แต่นิวตันเองก็เข้ากับยายได้ไม่ค่อยจะดีในตลอดช่วงเวลาหลายปีที่อาศัยอยู่กับยาย ทำให้ชีวิตวัยเด็กของนิวตันเป็นช่วงชีวิตที่ไม่สมบูรณ์เหมือนกับเด็กคนอื่นๆ

นิวตันเริ่มต้นเข้าเรียนหนังสือที่โรงเรียนในหมู่บ้าน เมื่อเริ่มต้นเรียนหนังสือครั้งแรกนั้น นิวตันไม่ได้เป็นนักเรียนที่แสดงความสามารถพิเศษใดๆ ออกมาว่าเป็นจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ในอนาคตอย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาต่อมา ความสามารถในด้านการประดิษฐ์และพรสวรรค์ด้านวิทยาศาสตร์ของนิวตันได้เริ่มปรากฏขึ้น

วัยศึกษา

ในช่วงเรียนมัธยมปลาย อนาคตของนิวตันอยู่บนทางสองแพร่ง โดยมารดาของนิวตันต้องการให้นิวตันยุติการเรียนเพื่อมาช่วยงานในฟาร์มของครอบครัว แต่ลุงและอาจารย์ใหญ่โรงเรียนมัธยมได้ตระหนักถึงความสามารถและความเฉลียวฉลาดของนิวตันจึงได้เกลี้ยกล่อมมารดาของนิวตันให้อนุญาตให้นิวตันได้เรียนต่อจนจบมัธยมปลาย ซึ่งถ้านิวตันไม่ได้บุคคลทั้งสอง เราคงจะไม่รู้จักนิวตันในฐานะนักวิทยาศาสตร์เอกของโลก

                                       

คริสเตียน ไฮเกนส์

คริสเตียน ไฮเกนส์
Christiaan Huygensค.ศ. 1629 - 1695

ไฮเกนส์เป็นนักคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ชาวดัทซ์ เกิดเมื่อ 14 เมษายน 1629 ณ เมืองเฮก ประเทศเนเธอร์แลนด์ บิดาของไฮเกนส์เป็นถึงข้าราชการระดับสูงของเนเธอร์แลนด์

วัยเยาว์ และวัยหนุ่ม

จากการที่บิดารับราชการในระดับสูง ฐานะของครอบครัวไฮเกนส์จึงอยู่ในระดับที่มั่งคั่ง โดยในวัยเยาว์ไฮเกนส์ได้รับการศึกษาอย่างเป็นส่วนตัว ณ ที่บ้านพัก ซึ่งสอนโดยบิดาของเขาและคุณครูส่วนตัว จากนั้นในปี 1645 เมื่ออายุได้ 16 ปี ไฮเกนส์เข้าศึกษาสาขาวิชากฎหมายและคณิตศาสตร์ที่เมืองไลเดนและต่อมาในปี 1947 ได้เข้าศึกษาสาขาวิชากฎหมาย ณ วิทยาลัยกฎหมายแห่งเมืองเบรดา โดยสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในสาขาวิชากฎหมายในปี 1655 จากนั้นไฮเกนส์ได้หันเหความสนใจในวิทยาศาสตร์มากยิ่งขึ้น

ค้นพบดวงจันทร์ไททัน

จากการที่ไฮเกนส์มีความสัมพันธ์ที่ดีกับแอนโทนี แวน ลีเวนฮุค ผู้ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นนักประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ที่ดีที่สุดในยุคนั้น ลีเวนฮุคมีความสามารถเก่งมากในเรื่องการลับและตัดเลนส์ จากการสังเกตและเฝ้าดูการทำงานของลีเวนฮุค ไฮเกนส์ได้ทำการลับเลนส์เพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์สำหรับดูดาวขึ้น จากกล้องโทรทรรศน์ที่ไฮเกนส์ประดิษฐ์ขึ้น ไฮเกนส์ค้นพบดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ในปี 1655

ดังที่เราทราบมาแล้วว่า ได้มีโครงการชื่อ แคสซีนี-ไฮเกนส์ ซึ่งส่งยานสำรวจไปยังดาวเสาร์ ทั้งนี้ยานสำรวจลูกที่ปฏิบัติภารกิจร่อนลงบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ถูกตั้งชื่อว่ายานสำรวจไฮเกนส์

  

จิโอวานนิ โดมีนิโค แคสซีนี

จิโอวานนิ โดมีนิโค แคสซีนี
Giovanni Domenico Cassiniค.ศ. 1625 - 1712

แคสซีนีเป็นนักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ วิศวกร และนักโหราศาสตร์ชาวอิตาเลียน เกิดที่เมืองเปอร์รินัลโด ใกล้กับซานรีโม ซึ่ง ณ เวลานั้นอยู่ในสาธารณะรัฐเจนัว หลังจากที่แคสซีนีย้ายไปยังฝรั่งเศสเพื่อทำงานด้านดาราศาสตร์ให้กับราชสำนักสมัยพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 แคสซีนีได้เปลี่ยนชื่อเป็น
ฌองน์ โดมินิก แคสซีนี

แคสซีนีเป็นคนแรกในตระกูลแคสซีนีที่ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ หอดูดาว ณ กรุงปารีส จึงถูกเรียกว่า Cassini I หลังจากนั้นอีก 3 คนในตระกูลได้แก่ บุตร (Cassini II) หลานชาย (Cassini III) และ บุตรของหลานชาย (Cassini IV) ก็ได้สืบทอดการเป็นนักดาราศาสตร์ที่กรุงปารีส

วัยเยาว์

ตามประวัติของแคสซีนีแล้ว มีการระบุการเริ่มเข้าศึกษาในวัยเยาว์ไม่ชัดเจน ทราบแต่เพียงว่า
แคสซีนีอยู่ในความอุปการะของลุง หลังจากได้รับการศึกษาที่วอลลีบอนเป็นเวลาสองปี แคสซีนีได้เข้าศึกษาที่วิทยาลัยเจซูอิตในเจนัว และต่อจากนั้นแคสซีนีได้เข้าศึกษาที่โบสถ์ของเมือง San Fructuoso ที่ซึ่งแคสซีนีได้แสดงอยากรู้อยากเห็นและสนใจในสาขาวิชาวรรณกรรม คณิตศาสตร์และดาราศาสตร์

ชีวิตนักดาราศาสตร์

น้อยคนอาจจะไม่ทราบว่า ความสนใจแรกเริ่มของแคสซีนีนั้นกลับเป็นเรื่องโหราศาสตร์แทนที่จะเป็นดาราศาสตร์ แคสซีนีศึกษาและค้นคว้าอย่างจริงจัง จนทำให้เขามีความรู้เรื่องโหราศาสตร์เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม แคสซีนีก็ยอมรับว่าการทำนายทางโหราศาสตร์ยังเป็นเรื่องที่ยังพิสูจน์ไม่ได้ และเป็นเรื่องที่แปลกมาก ที่ความรู้ทางด้านโหราศาสตร์มีส่วนทำให้แคสซีนีได้งานครั้งแรกและเป็นด้านดาราศาสตร์เสียด้วย ทั้งนี้มีวุฒิสภาเมืองโบโลญญาท่านหนึ่งที่มีความสนใจในเรื่องโหราศาสตร์ได้เชิญแคสซีนีไปยังเมืองโบโลญญา จากนั้นวุฒิสภาท่านนั้นได้เสนอตำแหน่งงานนักดาราศาสตร์ที่หอดูดาว
ณ พานซาโน ซึ่งสร้างขึ้นโดยวุฒิสภาท่านนั้น แคสซีนีรับข้อเสนอดังกล่าว และทำงานด้านดาราศาสตร์ที่หอดูดาวพานซาโน ในช่วงปี 1648 ถึง 1669

ปี 1950 ได้รับดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยโบโลญญา แคสซีนีได้สร้างหอดูดาวขึ้นที่คอหอยของโบสถ์
เซ็นปีโตนิโอเพื่อสังเกตการณ์ดาวหาง

                    

โจฮันเนส เคปเลอร์

โจฮันเนส เคปเลอร์
JOHANNES KEPLERค.ศ. 1571 - 1630

เคปเลอร์เป็นทั้งนักคณิตศาสตร์ นักโหราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ โดยมีชาติกำเนิดเป็นชาวเยอรมัน ผลงานที่สำคัญของเคปเลอร์ได้แก่ กฎสามข้อที่ว่าด้วยการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นพื้นฐานที่สำคัญทางดาราศาสตร์และวิศวกรรมระบบดาวเทียม

วัยเยาว์ของเคปเลอร์

เคปเลอร์เกิดในครอบครัวที่ยากจน บิดาของเคปเลอร์มีอาชีพเป็นทหารรับจ้าง และได้จากครอบครัวไปร่วมรบในสงครามที่ประเทศเนเธอร์แลนด์ในขณะที่เคปเลอร์มีอายุได้ 5 ขวบ โดยไม่ได้กลับคืนสู่มาตุภูมิอีกเลย มารดาของเคปเลอร์เป็นบุตรสาวของเจ้าของโรงแรมเล็กๆในเมือง

ในวัยเยาว์ เคปเลอร์มีสุขภาพที่ไม่แข็งแรง โดยอายุได้ 4 ขวบ เคปเลอร์ป่วยเป็นไข้ทรพิษ ทำให้สายตาไม่ดีและมือพิการไปข้างหนึ่ง แต่เคปเลอร์เป็นเด็กที่มีความเฉียวฉลาด และชอบที่จะอธิบายคณิตศาสตร์ที่เข้าใจได้ยากให้แก่แขกที่มาพักที่โรงแรมของตา และจากการที่มีผู้แนะนำเรื่องดาราศาสตร์ให้แก่เคปเลอร์ในขณะวัยเยาว์ ทำให้เคปเลอร์ได้มีพัฒนาการที่ชอบและรักดาราศาสตร์ โดยในปี 1577 ขณะที่มีอายุได้ 6 ขวบ เคปเลอร์ได้สังเกตดาวหาง โดยเขาได้ร้องขอให้มารดาพาไปยังบริเวณที่สูงที่สุดเพื่อจะสังเกตเห็นดาวหางได้ชัดเจน และในปี 1580 เคปเลอร์ในวัย 9 ขวบได้สังเกตปรากฏการณ์จันทรุปราคา ซึ่งมีลักษณะสีแดง

เนื่องจากฐานะที่ยากจน ทำให้เคปเลอร์ได้รับการศึกษาแบบไม่ค่อยต่อเนื่องนัก จนกระทั่งในปี 1589 เคปเลอร์ได้รับทุนจากศาสนจักร ทำให้ได้เข้าศึกษาด้านศาสนาที่มหาวิทยาลัยทูบิงเงิน เคปเลอร์ได้พิสูจน์ให้อาจารย์และคนรอบข้างได้ประจักษ์ว่าตัวเขาเองมีความเป็นเลิศทางคณิตศาสตร์และมีทักษะโด่งดังทางด้านโหราศาสตร์

ภายใต้ความดูแลของศาสตราจารย์ มิคาเอล แมสท์ลิน ได้ทำให้เคปเลอร์ได้เรียนรู้แบบจำลองของปโตเลมี และของโคเปอร์นิคัส โดยที่เคปเลอร์เชื่อและเห็นด้วยกับแนวความคิดโคเปอร์นิคัสที่กำหนดให้ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะจักรวาล