Johannes Kepler: el hombre que descubrió el orden del Universo

martes, 16 de mayo de 2017 19:03

|Diana Garrido



En una fría noche de otoño, un cometa puso en alerta a la comunidad de Weil der Stadt, Württemberg en Alemania, donde 5 años antes había nacido el niño que revolucionaría el mundo con sus estudios planetarios. La mamá del pequeño Kepler lo llevó a lo más alto de una colina para que el niño lo pudiera apreciar mejor. Quedó maravillado. Más tarde, a los 9, su padre y él contemplaron un eclipse lunar en el cual la Luna era inmensamente grande y roja, esta imagen se quedó para siempre en su memoria.

kepler hola

Motivado principalmente por sus padres, Johannes Kepler se vio inmerso en el estudio y observación del Universo y la Astronomía desde muy pequeño. 
A pesar de haber abandonado los estudios básicos para trabajar desde los 10 años como jornalero junto a su padre, su intelecto y fascinación por el Universo era tal que ganó una beca para estudiar en la Universidad de Tübingen Teología, Filosofía, Matemáticas y Astronomía, entre otras disciplinas.

Sin embargo, su desempeño sobresalió de tal modo que el astrónomo Michael Maestlin le enseñó el sistema heliocéntrico de Copérnico, quien enseñaba en dicho lugar, pero el estudio de ese sistema estaba reservado únicamente para los estudiantes más sobresalientes; para el resto estaba el sistema tradicional que se basaba en los estudios de Ptolomeo, el cual dictaba que la Tierra permanecía inmóvil ocupando el centro del Universo, mientras que los otros planetas, las estrellas, el Sol y la Luna giraban a su alrededor. 

cosmos el cometa halley

Kepler dudó todo el tiempo de esa teoría y se convenció de que las ideas de Copérnico resultaban más acertadas. El astrónomo se mantuvo cerca de sus estudios perfeccionándolos y nutriéndolos un poco más cada vez. Entonces, se empezó a preparar para hacerse ministro luterano, cuando se enteró de que en la Universidad de Graz se buscaba un profesor de Matemáticas y se vio inmerso en la docencia. Una vez instalado, continuó dedicándole más tiempo al estudio planetario. 

Conforme se fue haciendo de fama, conoció a Tycho Brahe, un matemático que construyó un observatorio en Praga en donde realizó las más avanzadas observaciones al Sistema Solar hasta ese momento. Pronto, Kepler se convirtió en su aprendiz. Brahe le asignó entonces tratar de resolver el misterio de Marte, uno de los problemas más desconcertantes de la época. Tycho se negó a compartir sus minuciosas notas con él, hasta su lecho de muerte cuando le cedió todo lo que había recopilado. Entonces Kepler pudo continuar con los estudios de los planetas, lo que lo llevó a crear tres leyes. Esos estatutos son tan importantes que fueron el sustento de las leyes gravitacionales de Newton y el resto de los estudios planetarios que le dieron sentido y orden al Universo.

Johannes Kepler

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Las tres leyes del movimiento planetario

Ocho años de estudio le bastaron para entender el movimiento retrógrado de Marte, planeta en el que se centraban los estudios de Brahe. Sus notas decían que Marte y el resto de los planetas se movían de manera elíptica, Kepler se dio cuenta de que sus estudios previos tendrían un nuevo enfoque ya que antes él había estudiado las órbitas de manera circular. Esa es su primera ley.

1. Los círculos tienen un sólo foco, por lo tanto, las elipses, al ser "un círculo estirado", tienen dos. El Sol se encuentra en uno de esos focos mientras que cada planeta gira alrededor de él en órbitas elípticas.

Johannes Kepler forma elíptica

Kepler se dio cuenta de que un planeta se movía más lentamente cuando estaba lejos del Sol, lo que lo llevó a calcular el tiempo y distancia determinando que existe una línea imaginaria que conecta al Sol y un planeta que cubren la misma cantidad de área en casi el mismo tiempo. Ésta es la segunda ley:

2. Los planetas en su recorrido a través de la elipse, barren áreas iguales en el mismo tiempo.

Johannes Kepler forma segunda ley

Así, pasaron 10 años de estudio para que Kepler pudiera descubrir la tercera y última ley del movimiento planetario que le da sentido a la actividad sincronizada del Sistema Solar. Carl Sagan, en su obra visual y escrita "Cosmos", la explica de esta manera:

3. «Los cuadrados de los períodos de los planetas (los tiempos necesarios para completar una órbita) son proporcionales a los cubos de sus distancias medias al Sol».

Esto, explicado más fácil por Sagan, quiere decir que los planetas que se encuentran más cerca del Sol como Mercurio y Venus son mucho más rápidos mientras que los más alejados como Júpiter o Saturno (porque hasta el momento del estudio de Kepler sólo se sabía de ellos), son mucho más lentos. Entonces, cuanto más distante esté el planeta, más lento es su movimiento; esto se representa en años siguiendo una fórmula matemática específica: P2 = A3

"P" representa el período de rotación alrededor del Sol en años. "A" es la distancia de un planeta al Sol en unidades astronómicas. Siguiendo el ejemplo dado por Sagan, tenemos que Júpiter se encuentra a 3 unidades astronómicas del Sol, entonces:

A= 5 x 5 x 5 = 125 

Para encontrar P, es necesario saber qué número da 125, como A3. Ese número es 11. 

P= 11 x 11 = 121 (pero es lo más aproximado a 125).

Así, 11 años es el tiempo que tarda Júpiter en darle la vuelta al Sol.

Johannes Kepler forma tercera ley

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Magnetismo

Para Sagan, el Universo, o por lo menos nuestro Sistema Solar, es más comparable con una maquinaria de reloj que con una máquina celestial, ya que es gracias al magnetismo simple que los movimientos se ejecutan por su simple peso. Isaac Newton retomaría los estudios y la premisa de Kepler para iniciar su investigación sobre la gravedad. Si bien el magnetismo no es lo mismo que la gravedad, las bases del magnetismo son un principio previo pero elemental para la formulación de la gravitación universal. Más tarde, Kepler publicó las "Tabulae Rudolphinae" (1627) , un conjunto de tablas estelares para establecer la posición de los planetas en relación a las estrellas fijas. Con el tiempo fueron actualizadas y sirvieron de inspiración para la Astronomía mundial.

Johannes Kepler sistema solar


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Kepler murió en 1630 en Baviera a los 59 años. No sólo dejó un legado invaluable para el desarrollo de la Astronomía, también le cedió al mundo su espíritu de superación. Él fue el claro ejemplo de perseverancia y lucha, pero también confió en su talento y habilidad para conseguir ser uno de los más aplaudidos astrónomos de la humanidad. Durante la Guerra de los Treinta Años, el ejército ruso destruyó su tumba y desaparecieron sus trabajos, hasta que reaparecieron en 1773 y en la actualidad se encuentran en el Observatorio de Pulkovo en San Petersburgo, en donde se alberga el estudio, esfuerzo y dedicación de toda una vida.


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La concepción del Universo varía de pensador a pensador, 4 filósofos se dieron a la tarea de explicar su idea detalladamente dejándonos con la interrogante de si somos los únicos seres vivos en en Universo. Las dudas nunca terminan.

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Referencias

Sagan, Carl, "Cosmos", Editorial Planeta, 1980. 
Astromía
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