Johannes Kepler: Roles, logros y contribuciones

Logros de Johannes Kepler

La Revolución Científica fue un período de la historia europea (desde 1600 hasta principios de 1700) en el que comenzó la ciencia moderna, con la formación de los procesos científicos actuales y nuevos descubrimientos en diversas disciplinas. Algunos de los nombres más importantes de la ciencia, como Galileo y Newton, hicieron descubrimientos durante esta época; otro de estos pioneros fue Johannes Kepler. Johannes Kepler (1571-1630) fue un astrónomo alemán mejor conocido por sus trabajos en astrofísica, específicamente en el movimiento planetario. Nació el 27 de diciembre de 1571 en la ciudad-estado de Weil der Stadt, en lo que hoy es el suroeste de Alemania. Su familia era pobre y él enfermaba a menudo cuando era niño. Su alto intelecto, sin embargo, le dio reputación, así como su interés por el espacio exterior.

La carrera temprana de Kepler

Johannes Kepler, gracias a una beca, asistió a la Universidad de Tubinga para convertirse en ministro; Fue aquí donde Kepler conoció las ideas de Nicolás Copérnico. Kepler no se convirtió en ministro, sino que se convirtió en profesor de matemáticas en Graz, Austria, en 1594. Aquí continuó estudiando astronomía y astrología, la creencia de que las estrellas en el cielo nocturno pueden usarse para predecir el futuro. Después de verse obligado a mudarse de Graz, Kepler se fue a trabajar para Tycho Brahe, un famoso astrónomo danés, en Praga (lo que hoy es la República Checa). Brahe trabajó al servicio del Emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, y Kepler heredó este papel cuando Brahe murió en 1601. Fue aquí donde Kepler pudo comenzar a realizar observaciones que revolucionaron la astronomía.

Astronomía en la época de Kepler

La astronomía es el estudio del espacio exterior y todo lo que contiene. Sin embargo, el estudio del espacio exterior era muy diferente en la época de Kepler que en la actualidad. La astrología era el aspecto más importante de la astronomía, en lugar de analizar los cielos para obtener una mejor comprensión. Después de todo, Kepler logró alcanzar un éxito temprano no haciendo observaciones precisas, sino como astrólogo, prediciendo el futuro de los pueblos. Comenzó en la época de Kepler y durante toda la Revolución Científica. que la astrología comenzó a desaparecer como estudio serio y fue reemplazada por la astronomía moderna.

La mayor parte del conocimiento del espacio exterior en Europa provino de las obras de Ptolomeo, un filósofo griego clásico. Creía que el universo (es decir, el sistema solar) era geocéntrico, lo que significaba que la Tierra estaba en su centro y los demás cuerpos celestes giraban a su alrededor. Ptolomeo también pensó que los cuerpos del sistema se movían a través de epiciclos, donde los planetas viajaban en pequeños círculos alrededor de la circunferencia de un círculo más grande (la Tierra); este fue su intento de explicar los cambios en las órbitas planetarias que ocurrían regularmente. Esta visión fue cuestionada por Nicolás Copérnico, un astrónomo polaco de finales del siglo XV. Determinó que el sistema solar era heliocéntrico, o que los planetas, incluida la Tierra, giraban alrededor del Sol, una estrella. Esta visión fue muy controvertida, ya que colocaba a la Tierra como no el centro del universo. Copérnico tampoco pudo explicar cómo se movían los planetas alrededor del Sol.

La carrera posterior de Kepler

Después de verse obligado a abandonar Praga debido a la agitación religiosa, Johannes Kepler se mudó a la ciudad de Linz en Austria. No obstante, además de varios traslados forzosos más, Kepler continuó analizando el cielo nocturno y los datos que recopiló durante su estancia en Praga. Toda su investigación culminó con la publicación de Epitome Astronomiae en 1621. La obra maestra de Kepler, el Epitome, ilustró todos sus descubrimientos, brindando apoyo al modelo heliocéntrico del sistema solar y explicando el movimiento planetario tal como lo conocemos hoy. Johannes Kepler murió en 1630 en Ratisbona, dejando atrás a su segunda esposa y a los cuatro hijos que le sobrevivieron. Su trabajo no sólo influyó en su contemporáneo Galileo (y también apoyó sus puntos de vista sobre el heliocentrismo), sino que sus descubrimientos sobre el movimiento planetario influyeron en Sir Isaac Newton, un físico inglés cuyo trabajo condujo al descubrimiento de la gravedad y las leyes del movimiento.

¿Por qué era conocido Kepler?

Johannes Kepler es mejor conocido por sus avances en el campo de la astronomía, así como en la óptica. Algunas de sus contribuciones más importantes incluyen:

• Avances en Óptica

Considerado el padre de la óptica moderna, Kepler escribió dos libros sobre cómo se forman las imágenes en el ojo. También explicó los conceptos de magnificación y refracción, que a su vez se utilizaron para explicar cómo funcionan los telescopios. De hecho, inventó una nueva forma de telescopio, conocido como telescopio Kepleriano, que era más potente y creaba imágenes más finas que el utilizado por Galileo en esa época.

• heliocentrismo

Kepler fue uno de los primeros grandes nombres en apoyar plenamente el modelo heliocéntrico. Durante su estancia en Gatz, en 1596, Kepler escribió el Mysterium Cosmographicum, una abierta defensa de Copérnico. Si bien Galileo fue el defensor más famoso del heliocentrismo, el Epítome de Kepler ayudó a consolidarlo como un hecho, ya que se convirtió en la primera fuente autorizada sobre el modelo heliocéntrico (gracias a sus descubrimientos en astrofísica).

• Astrofísica

La astrofísica es el estudio del movimiento y otras fuerzas que impactan el universo. Si bien Newton es probablemente el más famoso de los primeros astrofísicos, Johannes Kepler fue el primero en establecerlo como un campo de estudio legítimo. Gracias a la computación de los datos que recopiló durante su estancia con Brahe y posteriormente, Kepler pudo explicar cómo se movían los planetas a través del cielo nocturno (consulte la sección Un nuevo modelo de movimiento planetario). También pudo determinar la posición de los planetas en el pasado y dónde estarían en el futuro. Estas lecturas fueron conocidas como las Tablas Rudolfinas. Sus contribuciones no se limitaron sólo al movimiento planetario; Kepler también fue el primero en descubrir que la Luna provoca las mareas de la Tierra y que el Sol gira sobre su eje.

Un nuevo modelo de movimiento planetario

La comprensión moderna de cómo se mueven los planetas alrededor del Sol se debe a Johannes Kepler. A lo largo de su vida, descubrió tres leyes de cómo se mueven los planetas en el sistema solar; estas leyes fueron resumidas en el Epitome Astronomiae. Hoy en día, las Tres Leyes del Movimiento Planetario también se conocen como Leyes de Kepler en su honor. Las Tres Leyes son:

1. Los planetas se mueven en elipses con el Sol en un solo foco.
2. El vector radio ilustra áreas iguales en tiempos iguales
3. Los cuadrados de los tiempos periódicos son iguales a los cubos de las distancias medias.

¿Qué significan estas leyes? La Primera Ley establece que los planetas, con el Sol como punto focal, viajan en elipses u óvalos ligeramente alargados. El radio vector descrito en la Segunda Ley es la línea trazada que conecta un planeta con el Sol, y la ley explica que los planetas viajarán a diferentes velocidades alrededor del Sol, dependiendo de su ubicación en el sistema. La Tercera Ley es una expresión matemática que se puede utilizar para determinar la revolución (órbita completa alrededor del Sol) de un planeta con la cantidad de tiempo necesaria para completar la revolución y la distancia del planeta al Sol. Estos cálculos se utilizan para explicar una relación simple: cuanto mayor es la distancia, menor es la velocidad. Por lo tanto, los planetas que aparecen en el cielo nocturno estarán en diferentes puntos de su revolución y, por lo tanto, en diferentes lugares/diferentes movimientos en el cielo.

Resumen de la lección

Johannes Kepler fue un astrónomo alemán, alguien que estudia el espacio exterior, famoso por descubrir los fundamentos del movimiento planetario. Fue una figura destacada de la Revolución Científica, un período de la historia europea del siglo XVI-XVII en el que comenzaron las prácticas científicas modernas. Nació en 1571, se ganó la reputación de experto en astrología (la creencia de que el futuro de uno puede determinarse leyendo las estrellas) y trabajó con el astrónomo danés Tycho Brahe en Praga. Después de la muerte de Brahe, Kepler continuó su trabajo e hizo el suyo mientras estaba al servicio del Emperador del Sacro Imperio Romano Germánico. Pronto se vio obligado a abandonar Praga, pero continuó su trabajo en Linz. Luego publicó Epitome Astronomiae, una obra que detalla todos sus hallazgos y brinda apoyo analítico al modelo heliocéntrico del sistema solar, donde los planetas giran alrededor del Sol. Murió en 1630 en Ratisbona, pero su trabajo influyó en muchos científicos destacados, incluido el físico inglés Sir Isaac Newton.

Lo que hizo que los logros de Kepler fueran tan notables fue que revolucionaron la forma en que entendemos el movimiento planetario. Antes de Kepler, se creía que la Tierra estaba en el centro del universo y que los planetas viajaban en epiciclos, pequeños círculos alrededor de la circunferencia de la Tierra. Kepler descubrió que éste no era el caso; No sólo apoyó el heliocentrismo, sino que Kepler descubrió tres leyes que gobiernan el movimiento planetario, ahora conocidas como Leyes de Kepler. La Primera Ley establece que los planetas viajan, con el Sol como foco, en elipses u óvalos alargados. La Segunda Ley explica que los planetas viajan a diferentes velocidades alrededor del Sol. Finalmente, la Tercera Ley da una expresión matemática utilizada para determinar el período revolucionario, o cuánto tiempo tardaría un cuerpo en orbitar alrededor del Sol. Esta expresión demostró que existe una relación inversa entre velocidad y distancia, y responde por qué los planetas están en diferentes lugares y direcciones en el cielo nocturno.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador