【引言】
最近在準備創新的課程，因為我們公司內部有一個「克卜勒計畫」專門用來孵育創新團隊，於是我就研究「克卜勒是誰？」「克卜勒有什麼創新？」，經過幾個星期的研究，我發現「天縱英才是有時，機緣巧合萬事成」，在哥白尼之後，伽利略被幽禁之前，在布拉格的克卜勒，幸運地推導出行星運動的三大定律，並且改良「伽利略一凹一凸透鏡的望遠鏡」，發明了「克卜勒雙凸透鏡天文望遠鏡」，對於後代天文探索有很大的貢獻。
簡單說，有人稱「克卜勒為天空的立法者」，因為他為天文學的研究，定義了「定律」。
克卜勒的三大行星運動定律，除了對於牛頓後來的萬有引力定律產生影響外，對於後代觀測行星與恆星都有很大的貢獻。因此，美國太空總署（NASA）在2009年3月發射一顆太空望遠鏡的探測器，隨著地球繞行太陽，藉此來觀測宇宙外太空。尋找在銀河系之外類似地球的行星（簡稱系外行星），作為人類未來移民的新星球。這個太空望遠鏡，就以「克卜勒為名，叫Kepler Misson」，這個太空飛行器，在太空中飛行了9.6年, 在2018年10月燃料耗盡，無法再傳回資料，但也不會消失，將默默地跟著地球就需繞行太陽。在這9年多，克卜勒太空望遠鏡，飛行了1500萬公里，觀測了15萬顆的恆星，以及53萬顆的星星，幫忙找出 5500顆類似地球的行星，其中2600顆被科學家確認是行星，另外2900顆還待研究。
其中約有12顆的系外行星被辨識出來，這些行星所處的條件類似地球，需要符合幾個條件：第一是行星距離恆星的距離不能太近或太遠，才能夠有適合的溫度；第二是行星的質量要剛好，才能讓氣壓剛好留住液態水。在這些當中，尤其有一顆叫做 Kepler 452b的星球，被稱為「地球2.0」，距離地球 1400光年，一年週期384天，直徑是地球的1.6倍。
【一字】
諧，和也，合也，調也，偶也。《廣韻》諧，詥也《說文解字》，例如和諧。例如《顏氏家訓·文章》:今世音律諧靡，章句偶對，諱避精詳，賢於往昔多矣。又如：《春秋繁露·正貫》: 《書》曰：「八音克諧，無相奪倫，神人以和。」
和諧，可以形容音律的和諧。
《世界的和諧》一書，克卜勒融合「數學」與「天文學」，以簡單對稱和諧的數學方程式，來呈現天體的和諧，如音樂一般。克卜勒推翻了「天體圓週運動」的假說，而是應用「均勻性」重新詮釋。克卜勒說：「造物者懂得幾何學，神是按照數學的和諧來創造世界」。
【一圖】
對於克卜勒的貢獻，因為與天文有關，於是用天行健的「乾」卦。
列出克卜勒主要的幾本著作或發現，來說明他的貢獻。
《宇宙的神秘》主要訴求哥白尼的日心說，在那個時代，羅馬教會根據聖經主張太陽是繞著地球運轉，天動地不動的。哥白尼在1543年過世前《天體執行論》才發表，這在1620年被列為禁書。
克卜勒在1596年發表《宇宙的神秘》，他結合哥白尼的日心說，說明六個球包著五個柏拉圖多面體（八面體、二十面體、十二面體、四面體和六面體）每一個通過球體的內切和外切分別對應6個已知行星（水星、金星、地球、火星、木星和土星）繞行太陽的軌道。這真是數學與天文學奇妙的組合。雖然這個推論後來證實未必正確，但是將行星的和諧展現出來。
克卜勒在1602年推論出克卜勒第二運動定律，在1604年出版《天文學的光學需知》，這本書被認為是現代光學的基礎，主要是描述光的強度與距離的平方成反比定律、平面鏡與曲面鏡的反射、針孔相機原理以及光學的天文學含義等。
他在1605年出版《新天文學》這是根據第谷天文台所進行火星軌道研究的觀測資料，大數據分析所得到的一些數學推導結論，並在這本書提出他的兩個行星運動定律。他得到行星繞行太陽的軌道是橢圓形，而太陽位在偏心的焦點，這也是透過數學運算發現火星靠近太陽時速度會變快，但在遠的地方速度會比較慢。也因此同樣時間內掃過的面積一樣大。
他在1610年提出《折射光學》的概念。提出了雙凸會聚透鏡與雙凹發散透鏡的理論基礎，它們如何組合製作出一個伽利略望遠鏡，以及改進型的克卜勒望遠鏡（兩個凸透鏡），可以產生比伽利略的凸凹組合透鏡產生更大的放大率。
他在1619年發表《世界的和諧》，他嘗試用音樂解釋自然世界的比例，特別是天文學與占星學方面。「和諧」的中心是「天體音樂」形容天體的運行像音樂一樣有旋律，也就是中文的「天籟之音」。他在許多和諧當中，提出行星運動第三定律：行星運行的週期（時間）的平方與行星之間平均距離的立方成正比」。
他在1623年完成了《魯道夫星表》，並在1627年發表，取代傳統的星表。
他在1630年11月去世，自己寫的墓志銘如下：
Mensus eram coelos, nunc terrae metior umbras；Mens coelestis erat, corporis umbra iacet.「我曾測天高，今欲量地深； 我的靈魂來自上天，凡俗肉體歸於此地。」
最後，我用一首打油詩來總結他的貢獻。
天文才子克卜勒，
宇宙奧妙立意新。（他的書《宇宙的神秘》，《天文學的光學須知》，《新天文學》）
獨創光學觀天體，（他的發明雙凸透鏡望遠鏡）
驗證地動遶日心。（他的觀察與數學計算推廣）
橢圓軌道在焦點，（第一定律）
遶行速度面積均，（第二定律）
周期平方距立方，（第三定律）
和諧共舞天籟音。（書《世界的和諧》包含天體音樂）
天文望遠探究竟，（克卜勒太空望遠鏡）
系外行星覓移民。（克卜勒行星Kepler 452b ）
【反思】
克卜勒給我們的啟發，不只是他的數學天份，還有呈現出西方科學發展的「典範轉移」。
Kuhn 所說的「淘汰典範，採用新典範，就是科學革命」。
西方做得到，但是東方做不到。
在哥白尼提出「日心說」，挑戰從公元2世紀托勒密以來的「地心說」，經過近200年的前仆後繼，以數據說話，終於讓西方的宗教與統治階級接受。
造就哥白尼日心說成功的，主要是伽利略與克卜勒，前者發明望遠鏡觀測天文，並且說服羅馬教皇接受他的想法，鍥而不捨地訴求，即使被宗教法庭審判也不屈服；後者採用火星的觀測數據，然後運用科學假說，建立模型，推理，進而建立數學模型，用數據證明，找出「日心說」的證明。
另一方面，克卜勒不只是承襲「哥白尼」的「行星圓周繞行」的假設，而是推理出「橢圓形」的軌道，並且透過運動速度的快慢，找出因為重心影響的快慢，進而建立所有行星之間的關係規律。
克卜勒發明新的望遠鏡，讓後來的科學家可以給予「新的工具」，看到與2000年「傳統認知」完全不同的新秩序與世界，也讓科學家用不同色思考模式解讀宇宙天文，用完全不同的角度看這個世界。
簡單說，科學革命是指，用不同的假設與標準來探討新的問題，而不是基於2000年前的假設與標準來探討當下的問題。面對外在環境的變遷，科學家自己找出一些規律或假設，然後透過觀察與數據來加以證明。
【參考資料】
克卜勒三大行星運動定律：https://www.zhihu.com/question/302698481/answer/738660960?utm_id=0
克卜勒太空望遠鏡飛行器：https://www.storm.mg/article/589549?page=1
系外行星：https://pansci.asia/archives/82294
天體的和諧 https://youtu.be/WBb3IudQldU?si=qLgWkPqYNFOAnIBx 1:13:30
