Kepler, Johannes

Johannes Kepler fue un astrónomo, matemático y físico alemán, descubridor de las leyes del movimiento planetario[1], nacido en Würtemburg[2] (Weil ders tadt[3]), en diciembre 27 de 1571, hijo -hemofílico y miope- de un soldado de fortuna[4], Heinrich Kepler, y de Katherine Guldemann, su mujer[5], que lo seguía en la guerra.
Kepler, tras cursar sus estudios en la escuela popular del convento de Maulbronn, una beca le permite estudiar[6], de los 13 a los 16 años, en el seminario de Tubinga, de estirpe luterana. A los 20, se gradúa en la universidad de Tubinga[7] y estudia luego teología, que abandona[8] por un puesto de matemático y astrónomo en el seminario protestante (luterano) de Graz, que se le ofrece en 1594 ([9]). Se dedica inicialmente a las predicciones astrológicas y a los horóscopos, pese a considerarlos «sortilegios y hechicerías», pero concibe al mismo tiempo la posibilidad de una nueva astronomía, cosa que persigue, en un primer momento, por la vía del misterio y de los símbolos.
La publicación de Mysterium Cosmographicum[10] (1595-1596), atrae la atención del astrónomo danés Tycho Brahe, quien lo invitó a Praga y le sucedería como astrónomo imperial para el emperador Rodolfo II en 1601 ([11]).En dicha obra que, aunque de carácter simbólico muestra genialidad, Kepler intenta mostrar la relación existente entre las distancias de los planetas al Sol y el tiempo de rotación, que no era simplemente proporcional a la distancia, sino mayor, dado que al aumentar la distancia disminuía la velocidad. Cree descubrir la ley estableciendo una relación entre los sólidos regulares platónicos y las distancias de los planetas al Sol, inscribiendo estos sólidos en sucesivas esferas: cubo, tetraedro, dodecaedro, icosaedro y octaedro[12], de modo que la esfera de Saturno quedaba circunscrita a un cubo en el que se inscribía la esfera de Júpiter, que circunscribía el tetraedro, etc. Siguiendo este orden: Saturno -Cubo-Júpiter -Tetraedro- Marte -Dodecaedro- Tierra -Icosaedro- Venus -Octaedro- Mercurio.
Esta obra, pese a su apariencia místico-pitagórica, era la primera aceptación pública y argumentada del sistema de Copérnico, hecha por un astrónomo; partía del supuesto, en su primera parte, de que, puesto que el mundo es perfecto y no existen sino cinco sólidos perfectos, debía haber una relación entre una cosa y otra. Pero la segunda parte de la obra intenta probar con demostraciones geométricas el planteamiento que considera sólo «probable» de la circunscripción de las órbitas según los sólidos regulares y del giro de la Tierra en torno al Sol, y estas demostraciones matemáticas se consideran el semillero de la nueva teoría astronómica que él mismo iba a fundar[13].
Algunos años después adquirió el innovador libro de William Gilbert's llamado “De Magnete, Magneticisque Corporibus, de Magno Magnete Tellure de et (1600; "Sobre el imán, los cuerpos magnéticos, y el gran imán, la tierra"), y Kepler inmediatamente asume la teoría de Gilbert, que la tierra es un imán. De esto Kepler generalizaba su opinión de que el universo era un sistema de cuerpos magnéticos en el que, con polos semejantes correspondientes repeliéndose y a polos semejantes atrayéndose, el girar del sol arrastraba los planetas consigo. La fuerza solar, atenuándose inversamente con la distancia de los planos orbitales, era el principio físico más importante que guió la formulación de Kepler en su tarea de mejorar la teoría orbital para explicar las excentricidades de Marte.
La primer publicación de Kepler como matemático imperial de fue una obra que rompió con los principios teóricos de la astrología de Tolomeo, llamada De Fundamentis Astrologiae Certioribus (1601; con respecto a los más ciertos fundamentos de astrología), esta obra propuso hacer astrología "Más segura" basándola en los nuevos principios físicos y armónicos. La relativamente gran libertad intelectual posible en el tribunal de Rodolfo fue aumentada por la herencia inesperada de un recurso crítico de Kepler: las observaciones de Tycho. En vida Tycho había sido parco en compartir sus observaciones con Kepler. Pero Kepler era en última instancia capaz trabajar con los datos exactos de su maestro con un margen de error mínimo. Sin estos datos para apoyar su hipótesis solar, le habría sido imposible descubrir su "Primera ley" (1605), que Marte se mueve en una órbita elíptica. En octubre de1604 había notado una nueva estrella[14], no mucho después de percibir una conjunción de Júpiter y Saturno (que suceden cada veinte años) en 1603. Kepler usó la ocasión para dar pronósticos prácticos como el fracaso del Islam o el regreso de Cristo.

Su gran obra de astronomía, Nueva astronomía o Física del cielo (1609), señala el inicio de la astronomía moderna. Presenta las dos primeras leyes de Kepler (la tercera la publicará en Harmonices Mundi, 1619;). Atribuye el movimiento del sistema solar a una fuerza «magnética y material muy simple», que ejerce el Sol sobre los planetas. Al año siguiente puede enterarse de los descubrimientos que Galileo lleva a cabo con su telescopio, y que narra en el Sidereus Nuncius[15] (1610), y acerca de los cuales Galileo le pide la opinión. Sobre estas observaciones escribe Kepler “Conversación con el mensajero sideral”[16], como carta (laudatoria y retórica) a Galileo. En septiembre de este mismo año, gracias al telescopio prestado por un matemático imperial, pudo Kepler contemplar los planetas medíceos. Sobre ello escribió Informe de las observaciones de los cuatro satélites errantes de Júpiter, primer reconocimiento oficial que un astrónomo hacía de los descubrimientos de Galileo. Éste, en cambio, ignoró hasta el fin de sus días las leyes de Kepler. Dioptrice (1610), que quiere decir «refracción», es la obra en la que Kepler, completando una obra anterior, Ad Vitellionem paralipomena (1604), desarrolla correctamente los principios de la óptica geométrica e instrumental, aunque sin llegar a formular la ley de la refracción de la luz.
En 1611, su esposa Bárbara enfermó (y murió un año más tarde) y sus tres hijos contrajeron viruela, muriendo uno de ellos. Al morir el emperador Rodolfo, iniciadas ya las luchas intestinas entre los Habsburgo, que darán lugar a la Guerra de los Treinta Años, se traslada a Linz, en Austria, con el cargo de matemático provincial[17]. Allí tuvo que soportar el ominoso proceso por brujería iniciado contra su madre, que se hallaba en Leonberg, población cercana a su ciudad natal de Weilderstad, y que duró de 1615 a 1621, cuando fue exonerada. Su madre murió poco después de terminado el proceso.
En esta época, Kepler escribe Harmonices Mundi Libri V (1619), obra en que intenta la síntesis final de su visión cosmológica: la armonía -en el más puro sentido pitagórico- total entre la geometría, la música y la astronomía. En ella formula la tercera ley de Kepler (ver cita). Publica todavía un comentario al sistema copernicano, con el título de Epitome Astronomiae Copernicanae (1621), y las Tablas Rudolfinas, obra de astronomía práctica, útiles para el astrónomo y el astrólogo y como calendario y guía para la navegación, que según testimonio del propio Kepler estuvo construyendo durante 22 años y que tras numerosas dificultades de impresión logró tener dispuestas para el mercado anual del libro de la Feria de Francfort de 1627 ([18]). En ellas utiliza muchos de los datos observacionales registrados por Tycho Brahe. Aún añade a este conjunto de obras Somnium, inacabado y asombroso sueño de un viaje a la Luna.
Murió Kepler en Ratisbona (el 15 de noviembre de 1630), en el viaje que emprende hacia Leipzig, cargado de libros, pero sin su segunda mujer ni los hijos, en plena Guerra de los Treinta Años, en busca del dinero que le debía el emperador. Su tumba fue arrasada durante dicho conflicto, pero el epitafio que escribió para sí mismo sobrevivió: «Solía medir los cielos, ahora mediré las sombras de la tierra. Aunque mi alma era del cielo, la sombra de mi cuerpo está tendida aquí»[19]
[1] Realmente se le puede catalogar como el fundador de la astronomía moderna.
Las tres leyes son: Primera ley, la ley de la elipse; cada órbita planetaria es una elipse con el sol en uno de sus focos, trayendo como consecuencia que la distancia del planeta varía a lo largo de la órbita.
Segunda ley, la ley de las áreas; una línea trazada desde un planeta la sol barre áreas iguales en tiempos iguales, trayendo como consecuencia que la velocidad de desplazamiento sea desigual, a mayor distancia del sol, menor velocidad.
Tercera ley, el cuadrado del periodo de un planeta es directamente proporcional al cubo de su distancia media al sol. A mayor órbita solar, menor velocidad de desplazamiento del planeta.
[2] O Württemberg.
[3] Cerca de Stuttgart.
[4] Un mercenario que sirvió por dinero en las huestes del duque de Alba y desapareció en el exilio en 1589.
[5] De quien se sospechaba practicaba la brujería.
[6] Antes de eso y debido a la pobreza familiar se ve impelido a dejar de estudiar temporalmente y a trabajar en el campo aun a pesar de su débil físico. En el medieval siglo XVI no había ninguna comunidad científica; la educación estaba bajo el control de la iglesia, tanto católica como protestante (en el caso de Alemania), asegurando de esta forma la lealtad de sus respectivos seguidores. Se esperaba que los niños allí graduados se convirtieran en maestros, ministros o funcionarios del Estado. Kepler planeaba hacerse teólogo.
[7] También ayudó que, en Tübingen, el catedrático de matemática era Michael Maestlin - Mästlin -(1550 - 1631), uno de los astrónomos más talentosos en Alemania. Maestlin había sido un pastor luterano una vez; también era, en privado, uno de los pocos partidarios de la teoría de Copérnico en el siglo XVI, aunque era muy cauteloso al expresar sus opiniones. Maestlin prestó su propia copia, en exceso comentada, del libro de Copérnico de 1543, De revolutionibus orbium coelestium libri vi ("Seis libros con respecto a las revoluciones de las esferas divinas") a Kepler.
[8] Su estilo de vida no le satisfacía y en tanto estudiaba las estrellas.
[9] Kepler creía que si bien la naturaleza era el libro donde la divinidad escribía su plan en símbolos matemáticos, habían ideas sobresalientes. Una de estas ideas fuerza de Kepler era la representación de la Trinidad cristiana como una esfera geométrica (el mundo sería reflejo de este misterio divino), donde el padre era el centro, el hijo la circunferencia y el espíritu santo el aire entre ellos.
Si bien creía que la biblia no debía ser tomada literalmente, tuvo conflicto por igual con los católicos, luteranos y Calvinistas, que pretendían por igual tenerlo entre sus prosélitos, dado su particular punto de vista religioso.
[10] Misterio Cosmográfico.
[11] En 1598, unos meses después de aceptar un matrimonio por conveniencia, el edicto del archiduque Fernando contra los maestros protestantes le obligó a abandonar Austria y en 1600 se trasladó a Praga-realmente a sus alrededores, al castillo Benátky (aprovechando el viaje del barón Hoffmann, de Graz a Praga, que le recibió en su séquito el 1 de enero de 1600), aceptando la invitación de Brahe (quien le encargó la misión de investigar la excentricidad de la órbita de Marte), quien un año más tarde fallecería, Kepler lo sustituyó, con el encargo de acabar las tablas astronómicas iniciadas por Brahe y en calidad de consejero astrológico, función a la que recurrió con frecuencia para ganarse la vida.
[12] Kepler sabía por Euclides que los poliedros regulares no podían ser más que cinco.
[13] La obra de Kepler rompería con la noción griega antigua del movimiento planetario circular uniforme (dogma de Aristóteles). El Dios de Kepler, sin embargo, era no sólo ordenado sino también activo. En lugar de la tradición de que las almas incorpóreas individuales empujan los planetas y en lugar del sol pasivo y en descanso de Copérnico, Kepler postuló la hipótesis de que una sol fuerza la del sol explicaba los períodos cada vez más largos del movimiento cuando las distancias planetarias aumentan. Kepler no tenía una descripción matemática exacta aún para esta relación, pero intuyó una conexión.
[14] Hoy en día sabemos que es una supernova. Sus observaciones las publicó en 1606 en su obra De Stella Nova.
[15] El mensajero sideral.
[16] Dissertatio cum nuncio Sidereo, 1610; el primero de tres tratados. Los otros fueron un tratado teórico sobre la óptica del telescopio (Dioptrice, 1611) y el tercero estaba basado en sus propias observaciones de Júpiter llamado Narratio de Jovis Satellitibus (1611). Estas obras fueron un soporte importante para los descubrimientos de Galileo.
[17] Kepler permanece en Praga hasta 1612, año de la muerte de Rodolfo II. En este tiempo funda la óptica -que llamó dióptrica- y la astronomía física.
Kepler esperaba regresar a un trabajo académico en Tübingen, pero había resistencia en el cuerpo docente de teología por las amistades tanto calvinistas como católicas de Johannes.
[18] En 1613 se había vuelto a casar, esta vez con Susanna Reuttinger. De este matrimonio, cinco de sus siete niños morirían en la infancia. Además fue excluido de la denominación Luterana. En 1625 las autoridades católicas retuvieron su biblioteca.
En 1627 Kepler encontró un nuevo patrocinador, Albert Von Wallenstein, general imperial quien lo envía a Silesia y mandó construir una imprenta para él. A cambio de eso Kepler debía elaborar periódicamente horóscopos para él. No obstante su mecenas, en agosto de 1630 pierde su cargo de Comandante y es asesinado en marzo de 1634.
[19] Bibliografía consultada:
Kepler Johannes, Diccionario de filosofía en CD-ROM. Copyright © 1996. Empresa Editorial Herder S.A., Barcelona. Todos los derechos reservados. ISBN 84-254-1991-3. Autores: Jordi Cortés Morató y Antoni Martínez Riu.
Kepler, Johannes. (2008). Encyclopædia Britannica. Ultimate Reference Suite. Chicago: Encyclopædia Britannica.
Daintith John. Kepler Johannes, Kepler’s laws. A Dictionary of Science (Oxford Paperback Reference), Oxford University Press. USA, 2005.
Ravindra Ravi (1987). Kepler Johannes. In Lindsay Jones (Editor in Chief), Encyclopedia of Religion, Second edition 2005. Thomson Gale, a part of The Thomson Corporation.