EL SIGLO DE LAS LUCES
Johannes Kepler
KEPLER, EL LEGISLADOR DE LOS CIELOS
Pocos años antes de la muerte de Tycho, llegó a trabajar a su observatorio, un joven matemático, Johannes Kepler (1571 – 1630) quien pudo conocer de cerca la dedicación y esmero de Tycho en la recolección de datos. Kepler continuó con esta labor y con el análisis de dichos datos, motivado por su enorme fascinación con la perfección de la teoría heliocéntrica de Copérnico, cuya simplicidad y armonía le producían un gozo y satisfacción rayanos en el éxtasis. En 1596 había publicado su primer libro en Tubinga, Prodomus dissertationum cosmographicarum continens, conocida como Mysterium Cosmographicum, donde expresa su incondicional devoción por el sistema heliocéntrico de Copérnico. Como matemático, estaba fuertemente influenciado por la tradición pitagórica y veía en el esquema heliocéntrico un reflejo del orden geométrico del Universo. Su primer esfuerzo se centró en demostrar que Marte viaja en círculo alrededor del Sol, así requiriera de ecuantes, pero después de cuatro años de intenso trabajo se dio cuenta que no era posible. El error en la posición de Marte en el sistema de Copérnico resultaba de ocho minutos de arco, error que no hubiera preocupado a Copérnico, pero que Kepler consideró fatal, ya que las medidas exquisitas de Tycho tenían una precisión mucho mayor. Y Kepler dio mayor valor al dato preciso que a la belleza del modelo.
Abandonar el modelo de Copérnico fue una desilusión pero Kepler terminó desechando la hipótesis del movimiento circular y se dedicó a encontrar la figura geométrica en que el planeta se movía. Y resultó ser una elipse. Aceptando que la elipse era la trayectoria natural de los planetas, obtuvo un esquema simple del modelo planetario donde cada planeta se mueve en una elipse alrededor del Sol que se encuentra en uno de sus focos. Esta se conoce como la Primera Ley. Se eliminan todos los ecuantes, todos los epiciclos, todas las excéntricas: son solo simples elipses.
La razón había llevado a Platón a proponer los círculos. ¿Qué razón habría detrás de las elipses? Con un razonamiento aristotélico equivocado, Kepler consideró que alguna fuerza, proveniente del Sol haría girar los planetas y éstos, entre más alejados, experimentarían una atracción menor, y se moverían a menor velocidad. Esto le llevó a buscar una relación entre la velocidad del planeta y el tiempo necesario en darle la vuelta al Sol. En búsqueda de este hecho, se dedicó a establecer la relación entre velocidad y posición de cada planeta y de ese inmenso volumen de datos pudo establecer la Segunda Ley, y encontró un prodigioso resultado ya que sus hipótesis resultaron incorrectas, puesto que consideraba la fuerza inversamente proporcional a la distancia simple, consideraba la velocidad proporcional a la fuerza, idea aristotélica todavía de moda en su época, y aproximaba las órbitas a círculos (todavía no había determinado la primera ley pero las órbitas resultan casi circulares de todas formas). La ley establece que la línea imaginaria de un planeta al Sol barre un área igual en un tiempo igual. Esto implica que cuando un planeta se encuentra más cercano al Sol, viaja más rápido para cubrir un área igual a cuando se encuentra más retirado. Por eso se conoce como la ley de las áreas iguales. Este hecho es el que obligaba a los antiguos a utilizar el ecuante, para explicar la aparente diferencia de velocidad del Sol en los solsticios.
Estas dos primeras leyes las publicó Kepler en 1609 en su obra Astronomia Nova. Sin embargo, continuó la búsqueda de una relación entre los movimientos de los planetas, que determinara cómo el movimiento de un planeta está relacionado con el de los demás. Su convicción de que existía una regla simple no solo le llevó a sobrellevar las penurias de su vida sino que le llevó a expresar triunfante, al descubrir la Tercera Ley del movimiento de los planetas:
“....después de descubrir por el continuo trabajo durante largo tiempo, utilizando las observaciones de Brahe, la verdadera distancia de las órbitas, al fin la verdadera relación... logro arrojar las sombras de mi mente al obtener un acuerdo tan perfecto entre mi trabajo de diecisiete años sobre las observaciones de Brahe, y este estudio que ahora presento, que al principio creí que estaba soñando...”
La ley establece que el tiempo que tarda un planeta en dar una vuelta completa alrededor del Sol o período T, y la distancia promedia del planeta al Sol, o radio R, se encuentran en la relación T2/R3 que es constante para todos los planetas.
Esta ley se conoce como Ley de la armonía, por describir una relación asombrosa entre los planetas. La obra de Kepler, sus leyes del movimiento planetario, constituyen uno de los mayores logros intelectuales de todos los tiempos y abrió el camino para la comprensión de los fenómenos naturales por medio de generalizaciones de las relaciones numéricas entre los datos de observaciones cuantitativas, que constituye sin duda, una característica de la ciencia moderna.
Kepler trató de ir más allá y se formulaba ya una pregunta correcta: ¿Por qué los planetas se mueven en elipses y según relaciones precisas? ¿Qué tipo de fuerzas los obligan a ello? En 1600 William Gilbert (1544 – 1603) había publicado, un influyente tratado sobre las propiedades cualitativas del magnetismo, De Magnete, Magneticisque Corporibus et de Magno Magnete Tellure (William Gilbert of Colchester... sobre el gran magneto de la Tierra). Kepler se atrevió a postular los principios de una mecánica celeste donde el Sol producía poderosas fuerzas, análogas a las magnéticas, forzaban a los planetas a moverse de la forma prescrita. Este es el preámbulo de la unión de la astronomía y la física.“Mi objetivo es demostrar que la máquina celeste no es una especie de ser vivo divino, sino una especie de mecanismo de relojería (y quien crea que un reloj tiene alma, atribuye al trabajo la gloria del constructor), por cuanto casi todos sus múltiples movimientos los origina una fuerza material y magnética muy sencilla, al igual que todos los movimientos del reloj los origina un simple peso. Y también muestro cómo hay que dar expresión numérica y geométrica a estas causas físicas”.Esta es la característica de la ciencia moderna: una amplia variedad de fenómenos pueden explicarse mediante un modelo simple, preferiblemente matemático. Luego, puede colorearse con tintes filosóficos. No a la inversa.1562-1610: Guerras de Religión en Francia: Católicos contra Hugonotes
1519-1589: Catalina de Médicis
1559: Muere Enrique II. Le sucede Francisco II. Catalina de Médicis, regente
1560: Muere Francisco II. Le sucede Carlos IX
1572: Masacre del día de san Bartolomé. Asesinato masivo de hugonotes.
1574: Muere Carlos IX. Le sucede Enrique III
1589: Enrique III es asesinado. Fin de la casa Valois
1592: Enrique de Navarra, Borbón, asciende al trono como Enrique IV
1598: Enrique IV promulga el edicto de Nantes: libertad de culto a los Hugonotes
1610: Enrique IV es asesinado. Luis XIII, rey, María de Médicis, regente.
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