Johannes Kepler (1) se matriculó en la Universidad de Tubinga (Baden-Wurtemberg, Alemania) y comenzó primero a estudiar ética, dialéctica, retórica, griego, hebreo, astronomía y física, y más tarde teología y ciencias humanas. Su profesor de matemáticas le enseñó el sistema heliocéntrico de Copérnico (2) que se reservaba a los mejores estudiantes. Los otros estudiantes tomaban como cierto el sistema geocéntrico de Ptolomeo (3). Kepler se hizo así un "copernicano" convencido.
En el año 1600 se trasladó a Praga, donde fue invitado por Tycho Brahe, que a la sazón había montado el mejor centro de observación astronómica de esa época. Tycho Brahe disponía de los que entonces eran los mejores datos de observaciones planetarias, pero la relación entre ambos fue compleja y marcada por la desconfianza. Hasta 1602, a la muerte de Tycho, Kepler no consiguió tener acceso a todos los datos recopilados por Tycho, mucho más precisos que los manejados por Copérnico.
A la vista de estos datos, se dio cuenta de que no encajaban con un movimiento de los planetas alrededor del sol en órbitas circulares, sin embargo sí lo hacían suponiendo órbitas en forma de elipses.
Con este descubrimiento desentrañó sus famosas tres leyes (publicadas en 1609 en su obra Astronomia Nova) que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Leyes que asombraron al mundo y le revelaron como el mejor astrónomo de su época.
Utilizando sus leyes del movimiento planetario fue capaz de predecir satisfactoriamente el tránsito de Venus del año 1631 (lamentablemente varios meses después de su muerte) con lo que su teoría quedó confirmada.
Y cuáles son esas famosas tres leyes?
No es éste lugar adecuado para exponer un planteamiento matemático de esas leyes de la física pero intentaré explicarlas de la manera más simple posible.
Primera ley: Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.
Un poco de geometría básica 😨😨😨:
Una elipse es como si dos circunferencias hubieran intentado fusionarse sin conseguirlo del todo, de modo que aún se conservan los centros; el resultado es una especie de circunferencia deformada que tiene dos centros, mejor dicho dos focos. Para cualquier punto de la elipse, la suma de las distancias a los focos es siempre la misma.
Segunda ley: El radio vector que une un planeta y el Sol recorre áreas iguales en tiempos iguales.
Esto es porque en el primer tramo el planeta está más cerca del Sol, la fuerza de gravedad del Sol es mayor y atrae al planeta con más fuerza por lo que éste debe ir a más velocidad para que la fuerza centrífuga compense la atracción y el planeta no "caiga" hacia el Sol. Es como lo que sentimos cuando tomamos una curva con el coche, a más velocidad nos sentimos más impulsados hacia el exterior de la curva.
Tercera ley: Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.
Esta ley requiere una demostración matemática que no voy a poner aquí porque os resultaría un rollo, os aburriría y dejaríais de visitar mi blog. Así que os la creéis porque lo dice el señor Johannes Kepler, porque la confirmó años después Sir Issac Newton y porque lo digo yo y basta.
Referencias:
(1) Johannes Kepler (Wikipedia)
(2) Sistema heliocéntrico de Copérnico (Wikipedia).
(3) Sistema Geocéntrico de Ptolomeo (Wikipedia).
Si hemos tardado 3 siglos para comprender sus cálculos, ahora a esperar otros 3 siglos para comprender los cálculos sobre ... por ejemplo el cambio climático.:)
ResponderEliminarSi Kepler hubiese nacido en la España imperial, la santa inquisición lo hubiera quemado, si fuera un investigador actual, seguro que Trump lo enviaría a Guantánamo, negando la realidad y creyendo aún que todo gira alrededor de la Tierra.
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