Matemáticas para Bachillerato y Carreras de Ciencias
Blog » Historia, Ciencia, Matemáticas » johannes Kepler

johannes Kepler

jueves, 27 de diciembre de 2012

Johannes Kepler, figura clave en la revolución científica, astrónomo y matemático alemán; fundamentalmente conocido por sus leyes sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol. Wikipedia

El científico, astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler, quien nació el 27 de diciembre de 1571, es recordado principalmente por sus aportaciones a los esquemas cosmológicos y a las leyes relativas de la elipticidad de las órbitas.

Kepler dedicó parte de sus estudios científicos a develar la fecha nacimiento de Cristo. Su formación la realizó en los seminarios de Adelberg y Maulbroon. Además, estudió teología en la Universidad de Tubinga, incluyendo astronomía con Michael Mästlin, un seguidor de Copérnico.

Sin embargo, dejó sus estudios para trabajar como profesor de matemáticas en el seminario protestante de Graz, en Austria El científico, astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler, quien nació el 27 de diciembre de 1571, es recordado principalmente por sus aportaciones a los esquemas cosmológicos y a las leyes relativas de la elipticidad de las órbitas.

Kepler dedicó parte de sus estudios científicos a develar la fecha nacimiento de Cristo. Su formación la realizó en los seminarios de Adelberg y Maulbroon. Además, estudió teología en la Universidad de Tubinga, incluyendo astronomía con Michael Mästlin, un seguidor de Copérnico.

Sin embargo, dejó sus estudios para desempeñarse como profesor de matemáticas en el seminario protestante de Graz, en Austria. (biografiasyvidas.com)

Contrajo matrimonio por cuestiones de conveniencia y poco después viajó a Austria, producto de algunas diferencias con el archiduque Fernando, quien se manifestó en contra de los maestros protestantes.

Luego, invitado por Tycho Brahe, se trasladó a Praga, y a la muerte de éste, Kepler lo sustituyó como matemático imperial de Rodolfo II.

Debido a las dificultades económicas y al clima de inestabilidad ocasionado por la Guerra de los Treinta Años (1618-1648), el científico se trasladó a Ulm, Alemania, con la finalidad de supervisar la impresión de las "Tablas Rudolfinas".

Así, se encargó de acabar las tablas astronómicas iniciadas por Brahe.

En calidad de consejero astronómico, trabajó como profesor de matemáticas y sirvió a Albrecht von Wallenstein en Silesia, quien falsamente prometió liberarlo de sus deudas con la Corona.

Paralelo a su actividades docentes, Kepler se dedicó a indagar en cuestiones relacionadas con las órbitas planetarias y la velocidad variable con la que los planetas las recorren, tomando como punto de referencia la concepción pitagórica que argumenta que el mundo se rige con base en una armonía preestablecida.

Buscó una solución aritmética a esta cuestión, creyó hallar una respuesta geométrica relacionando los intervalos entre las órbitas de los seis planetas, entonces conocidos con los cinco sólidos regulares, con lo que pensó haber resuelto un misterio cosmográfico; estas teorías las imprimió en su obra "El misterio cosmográfico".

Sus aportaciones en el campo de la óptica fueron notables y enunció la primera aproximación satisfactoria de la Ley de la refracción; distinguió por primera vez los problemas físicos de la visión y sus aspectos fisiológicos, asimismo analizó el aspecto geométrico de diversos sistemas ópticos.

Al continuar los estudios de Brahe, utilizó las leyes relativas a los movimientos planetarios que su compañero había establecido, producto de la investigación es "Astronomia nova" (1609).

El volumen integra las dos primeras leyes llamadas de Kepler, relativas a la elipticidad de las órbitas y a la igualdad de las áreas barridas, en tiempos iguales, por los radios vectores que unen los planetas con el Sol.

Posteriormente, 10 años más tarde, creó su obra "Sobre la armonía del mundo", en la que relacionaba numéricamente los periodos de revolución de planetas con sus distancias medias al Sol.

La obra se publicó como una más de las armonías de la naturaleza, cuyo secreto creyó haber descubierto gracias a una peculiar síntesis entre la astronomía, música y geometría.

Otro estudio por el que destacó Kepler, fue el fenómeno de la Estrella de Belén, que de acuerdo con los evangelios, este astro anunció el nacimiento de Jesús.

Resultado de sus investigaciones, el científico determinó que el nacimiento de este personaje en realidad ocurrió durante el año VII antes de nuestra era y no el año cero del calendario que rige actualmente a la humanidad.

Atribuyó el fenómeno de la Estrella de Belén a la alineación de tres planetas, que vistos desde la tierra dio el aspecto de una luz muy ponente, por lo que concluyó que los planetas podrían ser Saturno, Marte y Júpiter.

Víctima de la fiebre, Johannes Kepler falleció el 15 de noviembre de 1630. .

Contrajo matrimonio por cuestiones de conveniencia y poco después viajó a Austria, producto de algunas diferencias con el archiduque Fernando, quien se manifestó en contra de los maestros protestantes.

Luego, invitado por Tycho Brahe, se trasladó a Praga, y a la muerte de éste, Kepler lo sustituyó como matemático imperial de Rodolfo II.

Debido a las dificultades económicas y al clima de inestabilidad ocasionado por la Guerra de los Treinta Años (1618-1648), el científico se trasladó a Ulm, Alemania, con la finalidad de supervisar la impresión de las "Tablas Rudolfinas".

Así, se desempeñó como encargado de acabar las tablas astronómicas iniciadas por Brahe.

En calidad de consejero astronómico, trabajó como profesor de matemáticas y sirvió a Albrecht von Wallenstein en Silesia, quien falsamente prometió liberarlo de sus deudas con la Corona.

Paralelo a su actividades docentes, Kepler se dedicó a indagar en cuestiones relacionadas con las órbitas planetarias y la velocidad variable con la que los planetas las recorren, tomando como punto de referencia la concepción pitagórica que argumenta que el mundo se rige con base en una armonía preestablecida.

Buscó una solución aritmética a esta cuestión, creyó hallar una respuesta geométrica relacionando los intervalos entre las órbitas de los seis planetas, entonces conocidos con los cinco sólidos regulares, con lo que pensó haber resuelto un misterio cosmográfico; estas teorías las imprimió en su obra "El misterio cosmográfico".

Sus aportaciones en el campo de la óptica fueron notables y enunció la primera aproximación satisfactoria de la Ley de la refracción; distinguió por primera vez los problemas físicos de la visión y sus aspectos fisiológicos, asimismo analizó el aspecto geométrico de diversos sistemas ópticos.

Al continuar los estudios de Brahe, utilizó las leyes relativas a los movimientos planetarios que su compañero había establecido, producto de la investigación es "Astronomia nova" (1609).

El volumen integra las dos primeras leyes llamadas de Kepler, relativas a la elipticidad de las órbitas y a la igualdad de las áreas barridas, en tiempos iguales, por los radios vectores que unen los planetas con el Sol.

Posteriormente, 10 años más tarde, creó su obra "Sobre la armonía del mundo", en la que relacionaba numéricamente los periodos de revolución de planetas con sus distancias medias al Sol.

La obra se publicó como una más de las armonías de la naturaleza, cuyo secreto creyó haber descubierto gracias a una peculiar síntesis entre la astronomía, música y geometría.

Otro estudio por el que destacó Kepler, fue el fenómeno de la Estrella de Belén, que de acuerdo con los evangelios, este astro anunció el nacimiento de Jesús.

Resultado de sus investigaciones, el científico determinó que el nacimiento de este personaje en realidad ocurrió durante el año VII antes de nuestra era y no el año cero del calendario que rige actualmente a la humanidad.

Atribuyó el fenómeno de la Estrella de Belén a la alineación de tres planetas, que vistos desde la tierra dio el aspecto de una luz muy ponente, por lo que concluyó que los planetas podrían ser Saturno, Marte y Júpiter.

Víctima de la fiebre, Johannes Kepler falleció el 15 de noviembre de 1630.

Las tres leyes de Kepler

 

Durante su estancia con Tycho le fue imposible acceder a los datos de los movimientos aparentes de los planetas ya que Tycho se negaba a dar esa información. Ya en el lecho de muerte de Tycho y después a través de su familia, Kepler accedió a los datos de las órbitas de los planetas que durante años se habían ido recolectando. Gracias a esos datos, los más precisos y abundantes de la época, Kepler pudo ir deduciendo las órbitas reales planetarias. Afortunadamente, Tycho se centró en Marte, con una elíptica muy acusada, de otra manera le hubiera sido imposible a Kepler darse cuenta de que las órbitas de los planetas eran elípticas. Inicialmente Kepler intentó el círculo, por ser la más perfecta de las trayectorias, pero los datos observados impedían un correcto ajuste, lo que entristeció a Kepler ya que no podía saltarse un pertinaz error de ocho minutos de arco. Kepler comprendió que debía abandonar el círculo, lo que implicaba abandonar la idea de un "mundo perfecto". De profundas creencias religiosas, le costó llegar a la conclusión de que la tierra era un planeta imperfecto, asolado por las guerras, en esa misma misiva incluyó la cita clave: "Si los planetas son lugares imperfectos, ¿por qué no deben de serlo las órbitas de las mismas?". Finalmente utilizó la fórmula de la elipse, una rara figura descrita por Apolonio de Pérgamo una de las obras salvadas de la destrucción de la biblioteca de Alejandría. Descubrió que encajaba perfectamente en las mediciones de Tycho.

 

Había descubierto la primera ley de Kepler:

 

  • Los planetas tienen movimientos elípticos alrededor del Sol, estando éste situado en uno de los 2 focos que contiene la elipse.

 

Después de ese importante salto, en donde por primera vez los hechos se anteponían a los deseos y los prejuicios sobre la naturaleza del mundo. Kepler se dedicó simplemente a observar los datos y sacar conclusiones ya sin ninguna idea preconcebida. Pasó a comprobar la velocidad del planeta a través de las órbitas llegando a la segunda ley:

 

  • Las áreas barridas por los radios de los planetas, son proporcionales al tiempo empleado por estos en recorrer el perímetro de dichas áreas.

 

Durante mucho tiempo, Kepler solo pudo confirmar estas dos leyes en el resto de planetas. Aun así fue un logro espectacular, pero faltaba relacionar las trayectorias de los planetas entre sí. Tras varios años, descubrió la tercera e importantísima ley del movimiento planetario:

 

  • El cuadrado de los períodos de la órbita de los planetas es proporcional al cubo de la distancia promedio al Sol.

 

Esta ley, llamada también ley armónica, junto con las otras leyes permitía ya unificar, predecir y comprender todos los movimientos de los astros. Marcando un hito en la historia de la ciencia, Kepler fue el último astrólogo y se convirtió en el primer astrónomo, desechando la fe y las creencias y explicando los fenómenos por la mera observación.