Johannes Kepler: biografía, hechos y descubrimientos

Johannes Kepler

¿Alguna vez has mirado las estrellas y los planetas por la noche y te has sentido asombrado por su belleza y misterio? Hace mucho tiempo, otro niño miró al cielo nocturno y sintió lo mismo. Anhelaba comprender los cielos sobre él y, finalmente, creció para cambiar nuestro modelo de cómo se movían los planetas. Aunque vivió hace casi 500 años, desarrolló un modelo de movimiento planetario que era tan preciso que todavía se usa en la actualidad. Su nombre era Johannes Kepler .

Cuando era niño, a Kepler le encantaba mirar las estrellas.

Vida temprana

Johannes Kepler nació justo después de Navidad en 1571 en una pequeña ciudad alemana en el borde de la Selva Negra llamada Weil der Stadt. Se enamoró de la astronomía cuando era un niño pequeño y registró varios recuerdos de su vida temprana que incluían la observación de estrellas, incluido el presenciar un eclipse lunar y el Gran Cometa de 1577. Sin embargo, también estaba enfermo con frecuencia, y sus enfermedades infantiles dañaron su visión significativamente. . Como adulto, no pudo realizar mucha astronomía de observación porque no podía ver las estrellas lo suficientemente bien.

Kepler asistió a la Universidad de Tubingen y originalmente planeaba convertirse en ministro. Como estudiante universitario, se convirtió en un abierto defensor del nuevo, y todavía muy controvertido, Modelo Copernicano de movimiento planetario, que sostenía que los planetas giraban alrededor del sol. Esto contrastaba con el sistema ptolemaico más antiguo en el que la Tierra era el centro del universo. En 1594, Kepler se graduó y ocupó el puesto de profesor de matemáticas y astronomía en una escuela de Graz, Austria. Tres años después, se casó con una joven viuda llamada Barbara. Johannes y Barbara tendrían cinco hijos juntos, aunque solo tres sobrevivieron a la infancia y solo dos llegaron a la edad adulta. Más tarde, Kepler tendría seis hijos más con su segunda esposa, Susanna; tres de ellos vivieron hasta la edad adulta.

En 1597, Barbara y Johannes se casaron.

Contribuciones tempranas a la astronomía

Mientras enseñaba en Graz, Kepler escribió el primer libro que se publicó en apoyo del sistema copernicano, el Mysterium Cosmographicum ( El misterio cosmográfico en inglés). En él, propuso que el universo estaba formado por una serie de polígonos regulares inscritos unos dentro de otros.

Kepler propuso por primera vez que una serie de polígonos regulares daban estructura al universo.

Se enviaron copias de este libro a otros astrónomos y científicos de toda Europa para su revisión, y una de ellas terminó en manos de un astrónomo danés famoso por sus mediciones extremadamente precisas del movimiento planetario, Tycho Brahe . Este iba a ser un punto de inflexión importante en la vida de ambos hombres. Brahe criticó duramente las ideas de Kepler, y fue especialmente crítico con los datos planetarios que Kepler había utilizado y que consideraba obsoletos e inexactos. A pesar de este polémico comienzo, los dos científicos empezaron a escribirse a menudo, y en 1600, Kepler viajó a Praga para trabajar con Brahe en su nuevo observatorio.

Sin embargo, Brahe murió inesperadamente solo un año después, dejando vacante su puesto de matemático imperial y consejero del emperador del Sacro Imperio Romano Germánico Rodolfo II. Kepler fue ascendido de inmediato para ocupar el puesto y se dispuso a tratar de terminar el trabajo de Brahe. Ahora tenía acceso sin restricciones a muchos años de datos astronómicos cuidadosamente recopilados por Brahe, y usaría estos datos para cambiar por completo nuestras ideas sobre el sistema solar.

Tres leyes del movimiento planetario

Mientras se desempeñaba como matemático imperial, Kepler comenzó un análisis matemático detallado de los datos de Brahe sobre el movimiento del planeta Marte, y descubrió algo sorprendente sobre el movimiento planetario. Sus ideas fueron publicadas en un libro llamado Astronomia Nova ( Una nueva astronomía ) en 1609. Incluso ahora, este es considerado uno de los libros científicos más importantes jamás publicados. Contenía dos ideas importantes, conocidas hoy como las dos primeras de las Leyes del Movimiento Planetario de Kepler, que todavía predicen con precisión el movimiento de los planetas en la actualidad. Unos años más tarde, Kepler publicaría también la tercera ley.

Primera ley del movimiento planetario

La órbita de cada planeta es elíptica con el Sol en un foco de la elipse.

La mayoría de las órbitas planetarias están cerca de ser circulares, por lo que fue necesario un análisis cuidadoso para notar que en realidad eran elípticas. Nadie antes había considerado que las órbitas planetarias podrían ser elípticas, por lo que esto solo fue un gran descubrimiento.

La primera ley del movimiento planetario dice que la órbita de un planeta es elíptica con el Sol en un foco.

Segunda ley del movimiento planetario

Una línea trazada desde un planeta en órbita hasta el sol barre áreas iguales en cantidades iguales de tiempo.

Lo que esto significa es que a medida que los planetas se alejan del Sol, disminuyen su velocidad y, cuando están más cerca del Sol, se aceleran. Kepler fue el primero en descubrir que los planetas no orbitaban a una velocidad constante, y su observación sigue siendo válida hoy.

Tercera ley del movimiento planetario

El período orbital de una órbita planetaria al cuadrado es igual a la longitud del semieje mayor de la órbita elíptica al cubo.

Esto permitió hacer predicciones sobre las posiciones de los planetas simplemente midiendo cuánto tiempo tomó completar una órbita (el período orbital). Aunque muchos de los planetas que conocemos en la actualidad aún no se habían descubierto en la época de Kepler, ¡la tercera ley ahora ha predicho con precisión la ubicación de los planetas que Kepler nunca había visto!

Otras contribuciones a la ciencia

Además de su revolucionario trabajo sobre el movimiento planetario, Johannes Kepler también inventó un nuevo tipo de telescopio e hizo otras contribuciones significativas al estudio de la óptica, incluido el desarrollo de un modelo detallado del ojo humano. Fue la primera persona en darse cuenta de que el cristalino del ojo forma imágenes en la retina que están al revés, ¡un hecho que ahora sabemos que es cierto!

También hizo aportes al campo de las matemáticas, donde desarrolló la Teoría de la Continuidad, que fue un paso muy importante en el desarrollo del cálculo.

Resumen de la lección

Johannes Kepler fue un matemático y astrónomo alemán que propuso el modelo copernicano . Se desempeñó como profesor en Graz, Austria, y luego como matemático imperial en la corte del emperador del Sacro Imperio Romano Germánico Rudolf II. Kepler publicó varios libros muy influyentes, en los que expuso las leyes del movimiento planetario que todavía se consideran muy precisas. También inventó un nuevo telescopio e hizo numerosas contribuciones al estudio de la óptica y las matemáticas.