Johannes Kepler o padre de les Leyes de Kepler, fue un astrónomo y matemático nacido en Wurtemberg, Alemania, en 1751. Desde joven se interesó por la astronomía, afición que compartía mientras se dedicaba a su formación personal.
Desde la antigüedad los astrónomos, matemáticos y hombres dedicados al estudio filosófico, manifestaron su interés por observar los movimientos de los cuerpos celestes. Kepler, siguiendo los postulados filosóficos de sus predecesores, logró desmitificarlos y establecer nuevas leyes en esta materia.
Muchas han sido las contribuciones que Kepler y sus investigaciones le han dado a las ciencias naturales. Sus aportes, muy avanzados pese a los escasos recursos tecnológicos de su época, son fuente principal en la actualidad para la física y la astronomía.
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Leyes de Kepler: sistemas geocéntrico y heliocéntrico
Antes de realizar un análisis exhaustivo acerca de las leyes de Kepler, es menester efectuar un recorrido histórico por los sistemas y teorías que imperaron hasta 1609. En esta referida fecha Johannes Kepler recogía sus famosas teorías en la obra «Astronomía Nova». Así pues, los sistemas que imperaban eran:
El sistema geocéntrico
Estuvo presente en el pensamiento universal hasta entrado ya el siglo XVI en el que nacen las leyes de Kepler. Su creación se debe a Claudio Ptolomeo. Este hombre de ciencias siguió la corriente de Platón y Aristóteles en cuanto al estudio del Universo.
Ptolomeo en el siglo II estableció que la Tierra era el centro del Universo. Era un cuerpo estático y en torno a ella giraban el Sol, los demás planetas y la Luna. Este sistema estuvo presente en las culturas del oriente medio y Ptolomeo se aferró a ella y continuó desarrollándola.
El sistema heliocéntrico
Nicolás Copérnico fue el autor de este sistema. Recogió parte de los estudios del griego Aristarco de Samos. Copérnico se interesó por las matemáticas y la teología, pero sin duda alguna demostró luego un gran interés por la astronomía. Sus aportes fueron inspiración a las leyes de Kepler.
Copérnico planteó, en contraposición al sistema geocéntrico, que la Tierra, los planetas y la Luna giraban en torno al Sol. Todo este movimiento se realizaba sin la intervención y conocimiento del hombre. Con sus aportes echaba por tierra las teorías imperantes hasta la época.
Kepler y sus leyes
Sus aseveraciones vinieron a dar un vuelco significativo a los preceptos que se venían manejando con relación a la astronomía. Sus teorías ligadas a las ciencias naturales fueron dadas a conocer en los primeros 20 años del siglo XVI. Llegan para contradecir estudios anteriores tenidos como ciertos. Ellas son:
- En 1609 lanza su primera ley también denominada «de las órbitas». Señala que los planetas en su totalidad efectúan su órbita dando vueltas al Sol. Estos giros tienen la forma geométrica de una elipse y la ubicación del Sol es estratégica en uno de los focos que la componen.
- A mediados del año 1609 completa el enunciado de su segunda ley a la que llamó de las áreas. Usa términos ligados a las matemáticas y la física. Los cuerpos celestes se mueven con una velocidad constante. La posición de ellos con relación al Sol, posee áreas iguales en tiempos iguales.
- En 1619 este científico publica la última de las leyes de Kepler o también denominada de los períodos. Expone que existe una estrecha proporción entre el tiempo de las órbitas de cada planeta y su distancia al Sol. En esta ocasión se aferra más a los términos estrictamente matemáticos.
Aportes relevantes a las ciencias naturales
Kepler se adelantó al futuro. Era un científico que no descansaba en sus investigaciones. Observaba el firmamento por las noches y en el día transcribía y reseñaba en sus obras todo cuanto percibía. Las contribuciones de las leyes de Kepler pueden resumirse de esta manera:
- Reitera los planteamientos señalados por Copérnico en cuanto al movimiento de los planetas alrededor del Sol.
- El principal instrumento del cual se valió Kepler para la formulación de sus leyes fue el telescopio. No utilizó cualquiera sino uno que había fabricado con la ausencia de los comunes lentes convergentes.
- El uso del cálculo matemático para el análisis de las observaciones hechas a los planetas y sus movimientos, es esencial.
- Se establece que cada planeta posee órbitas con una forma elíptica y no circular tal como se había sugerido siglos antes.
- Se aplican tanto a los planetas como a los satélites naturales y artificiales.
Antes de las leyes de Kepler, un mundo de adversidades
Johannes Kepler no siempre tuvo la suerte a su favor. Nació en el seno de una humilde familia en la que fue prácticamente criado por su madre, pues su padre se fue a la guerra. Jamás volvió y se presume que haya muerto en batalla. El autor de las leyes de Kepler se desarrolló en un ambiente de pobreza.
Kepler atravesó por serios problemas de salud ya que había nacido prematuro. A medida que iba creciendo se agudizaban sus carencias visuales. Demostraba fragilidad en sus movimientos corporales y tenía una apariencia enfermiza. Ya a la edad de seis años debió ayudar económicamente a su seno familiar.
A muy temprana edad cuando iniciaba en la escuela para recibir las primeras enseñanzas fue retirado por su madre para enviarlo a trabajar. Los historiadores señalan que laboró como mesero en una posada alemana. Su interés por los astros se lo debe a su madre quien le enseñaba las estrellas de los cielos.
Katharina: madre y bruja. Mentora de las leyes de Kepler
Esta dama hizo despertar en el corazón del niño Johannes Kepler su pasión por los astros. Fue su madre quien le inició en la observación de los elementos que parpadeaban en el firmamento con sus luces. Pasaban horas detallando el cielo para buscar movimientos y destellos inusuales.
Katharina se convertiría en el primer telescopio del autor de las leyes de Kepler. Era quienle ubicaba en el espacio. Junto a ella pudo detallar el gran cometa que surco el infinito en 1577 y lo que le más le deslumbró, el eclipse lunar. Desde esos momentos, inolvidables para el infante, nace el científico.
Luego de haber enunciado sus dos primeras leyes de Kepler,específicamente en 1615, pasó momentos de inquietante dolor pues su mentora fue acusada de brujería. Katharina enfrentó un juicio por presuntamente pretender envenenar con una pócima a una mujer. Fue condenada a 14 meses de arresto tras la defensa a ultranza de su hijo.
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