Kepler: armonía y revolución

Johannes Kepler

Raúl Mújica (INAOE, rmujica@inaoep.mx)

Hace 450 años nació Johannes Kepler, uno de los astrónomos más destacados de la historia. Entre sus mejores biografías, destaca la incluida en el libro “Los Sonámbulos” de Arthur Koestler, y que a veces se ha editado como un libro independiente.

Inicia así: “Johannes Kepler, Keppler, Khepler, Kheppler, o Keplerus fue concebido el 16 de mayo del año 1571, a las 4:37 de la madrugada, y nació el 27 de diciembre a las 2:30 de la tarde, tras un embarazo que duró 224 días, 9 horas y 53 minutos”. Koestler nos aclara que las diferentes maneras de escribir su apellido, así como los datos temporales tan precisos, fueron elaborados por Kepler, en el horóscopo que el mismo se generó.

Así como ésta, hay muchas anécdotas y varios mitos sobre Kepler, pero, sin duda, le recordamos por las tres leyes que nos describen la manera en que se mueven los planetas alrededor del Sol y que nos hicieron sufrir desde la escuela secundaria:

Primera Ley. Cada planeta se mueve alrededor del Sol siguiendo una trayectoria elíptica, con el Sol en uno de los focos de la elipse.

Segunda Ley. El radio vector, que va del Sol al planeta, barre áreas iguales (A) en intervalos de tiempo iguales (t).

Tercera Ley. Los periodos al cuadrado de cualesquiera dos planetas son proporcionales a los semiejes mayores, de sus respectivas órbitas, elevados al cubo. Es decir, para cualquier planeta, el cuadrado del tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol, i.e., su periodo, es directamente proporcional a su distancia promedio al Sol elevada al cubo.

Primera Ley de Kepler
Primera Ley de Kepler
Segunda Ley de Kepler
Segunda Ley de Kepler

Kepler dedujo sus leyes a partir de la gran colección de datos que Tycho Brahe había obtenido al observar los planetas. Con ellos Kepler realizó cálculos precisos de sus órbitas y enunció estas tres leyes matemáticas acerca de su movimiento, conocidas como las Leyes de Kepler, y que impulsaron la aceptación del modelo heliocéntrico de Copérnico.

Aunque estas leyes describían el movimiento, no explicaban el porqué. Así que se desarrollaron varias teorías, aunque algunas de ellas incluían demasiados detalles o explicaciones metafísicas. Para Kepler, los planetas eran empujados “como por los rayos” de una rueda de bicicleta, por una fuerza que partía del Sol, mientras que para Galileo, el movimiento circular se perpetuaba. Kepler creía que la inercia hacía que los planetas se retrasaran, y Galileo sostenía que la inercia los hacía continuar en su movimiento circular. Hasta que llegó Newton, pero esa es otra historia.

La Noche de las Estrellas 2021 está dedicada a destacar los logros de este gran astrónomo, para lo cual estamos preparando, como cada año, muchas actividades: conferencias, talleres, espectáculos artísticos, etc. Entre ellas, en colaboración con Celestron y “Saberes y Ciencias”, suplemento de divulgación científica de la Jornada de Oriente, hemos lanzado la convocatoria de un concurso de mini ensayo sobre la vida y obra de Kepler. Las bases aparecen en el cartel que acompaña a este texto, les invito a participar, hay tres categorías y los premios ¡incluyen telescopios!

Concurso Kepler: Armonia y Revolcución
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