Johannes Kepler: El punto de inflexión
Kepler se yergue en la cúspide de la historia; el último astrólogo científico fue el primer astrofísico.»
Carl Sagan
Así ilustró el brillante divulgador Carl Sagan las hazañas de Johannes Kepler, una figura más que destacable en la revolución científica renacentista. Vivió entre los años 1571 y 1630, en Alemania -su país de nacimiento-, Austria y la República Checa. Desde niño estuvo muy interesado por la astronomía, como demuestran el cometa y el eclipse lunar que registró en su diario antes de cumplir los diez años. Fue astrónomo y matemático.
En el año 1589 accedió a la Universidad de Tubinga, Alemania, donde Michael Maestlin, su profesor de matemáticas, llegó incluso a mostrarle el modelo heliocéntrico de Copérnico, que sólo se enseñaba a los alumnos más destacados. En aquella época había aún muchas personas reticentes a aceptar un modelo que fuese en contra del ptolemaico, con base en el geocentrismo.
Posteriormente, siendo Kepler un fiel seguidor del modelo copernicano, abandona sus deseos de estudiar teología y accede a una plaza de profesor de matemáticas en la Universidad de Graz, Austria, donde un poco más tarde desarrolló una teoría cosmológica que fue publicada en su libro de astronomía Mysterium Cosmographicum.
Tycho Brahe
En octubre del año 1600 tuvo que abandonar Austria, debido a que era protestante, así que se trasladó a Praga, donde el astrónomo danés Tycho Brahe -considerado el más brillante astrónomo anterior a la invención del telescopio- le propuso trabajar como ayudante en su observatorio, el mejor centro de observación de la época. Brahe había recopilado los mejores datos de observación planetaria, pero debido a la mala relación que tenían y a la desconfianza que había de por medio, Kepler no podría acceder a esos datos hasta el año 1602, tras la muerte de su maestro.
Más tarde, en el año 1609, Johannes Kepler publicó, bajo el títuloAstronomia Nova, dos de las tres leyes que lo llevaron a lo más alto de la historia. Hasta entonces se había pensado que los movimientos planetarios describían órbitas circulares, y que se caracterizaban por su velocidad constante en torno al Sol.
No obstante, Kepler observó que estas afirmaciones carecían de fundamento matemático alguno, y mucho menos se correspondían con las observaciones de Brahe. Intentó buscar otras formas geométricas que describieran mejor el movimiento planetario, y se encontró con que la elipse lo explica inequívocamente. Sobre todo, encontró una concordancia muy precisa con los datos de Marte. Además, negó en su segunda ley que los planetas se moviesen según velocidades constantes.
De esta manera surgieron sus dos primeras leyes:
· Primera ley: Los planetas describen órbitas elípticas en su movimiento en torno al Sol, y éste se encuentra en uno de los focos de dicha elipse.
· Segunda ley: El planeta, en su movimiento a lo largo de la elipse, barre áreas iguales en intervalos iguales de tiempo. Esto implica que cuando pasa más cerca del Sol (Perihelio) se mueve más rápido que cuando pasa lejos de él (Afelio).
Pero hasta 1619 no se haría pública su tercera ley del movimiento planetario, en la que había estado trabajando desde la publicación del Astronomia Nova con el afán de buscar una ley matemática que uniera a las dos anteriores relacionando los parámetros de las órbitas con los tiempos empleados para recorrerlas. Finalmente logró hacerlo en su tercera ley, o ley armónica:
· Tercera ley: El cuadrado de los periodos de la órbita de los planetas es directamente proporcional al cubo de la distancia promedio al Sol.
También escribió esta ecuación para explicarla, donde P es el periodo del cuerpo orbital -los planetas, en este caso-, y R es la distancia con respecto al nombrado cuerpo central. Aquí considera un planera 1 y un planeta 2, y se expresa que la división del cuadrado de los periodos entre el cubo de los radios en ambos, debe dar lo mismo. Esto es porque deriva en una constante K de proporcionalidad.
El astrónomo francés Francisco Arago (1786-1853) dijo:
La gloria de Kepler está escrita en los cielos, y ningún progreso de la ciencia puede oscurecerla. Los planetas en la sempiterna sucesión de sus movimientos lo proclamarán siglo tras siglo.»
Johannes Kepler murió el día 15 de noviembre del año 1630 en Alemania, con 59 años. Su tumba fue destruida en el año 1632 por el ejército sueco en La Guerra de los Treinta Años, y sus trabajos se perdieron hasta que en el año 1773 fueron recuperados por Catalina II la Grande, de Rusia. Actualmente, los trabajos de Kepler se encuentran en el Observatorio de Pulkovo, en San Petersburgo.
Para Kepler, su tercera ley fue el descubrimiento cumbre de su vida. En esta cita, que salió a la luz en el prólogo de su libro Harmonice Mundi (publicado en 1619), hace referencia a las tres leyes que lo llevaron a uno de los puestos cumbres de la Historia de la Ciencia:
Hace dieciocho meses he visto el primer rayo de luz, hace tres meses he vsto el alba, y por último hace pocos días el Sol, más radiante que nunca se mostró sin verlos ante mis ojos… mi libro será leído por la gente de hoy o por la posteridad.»
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