CAPÍTULO VI KEPLER Una vida austera y laboriosa Johannes

CAPÍTULO VI
KEPLER
Una vida austera y laboriosa
Johannes Kepler (1571-1630) nació en Würtemberg, Alemania, en
el seno de una familia luterana. Vivió en varias naciones -Alemania,
Austria, Bohemia, Hungría- muchas veces en un medio
mayoritariamente católico, lo que le causó algunas molestias, por
fortuna leves. Sufrió también muchas estrecheces económicas y tuvo
una salud delicada.
Consignó las tablas astronómicas de Tycho Brahe, el último gran
astrónomo sin telescopio, en las cuales se contenían todas las
mediciones de posiciones aparentes de los planetas, realizadas en la
larga vida profesional de Brahe. Con ellas emprendió un largo trabajo
de gabinete, para averiguar las órbitas de los planetas. Este trabajo
duró más de 20 años, realizado por Kepler en solitario y sin aplausos
del público ni de los científicos.
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RAFAEL ESTARTÚS TOBELLA
La Matriz Cultural Cristiana de Kepler
Fueron las profundas convicciones religiosas de Kepler la fuerza
que le permitió un trabajo arduo, original y largo como no hay noticia
de otro similar realizado por un científico. Kepler pensaba que Dios
tenía una idea del Universo desde toda la eternidad, y la puso en
práctica en la Creación. La mente humana, creada a Su imagen y
semejanza, era también capaz de captar esa idea observando la
creación misma (Crombie, "Historia de la Ciencia", Madrid, Alianza,
1974, p. 170).
Kepler estaba persuadido de que las leyes naturales pueden ser
conocidas por el hombre, puesto que, como dijo:
"Dios quiso que las conociéramos al crearnos según su propia
imagen de manera que pudiéramos participar de sus mismos
pensamientos".
"...Nuestro entendimiento es del mismo tipo que el divino...", y
añade que esto no supone irreverencia, puesto que los designios de
Dios son impenetrables, pero no lo es su creación material (1).
Un gigantesco rompecabezas
Kepler era copernicano: pensaba que el Sol estaba quieto y la
Tierra y demás planetas giraban a su alrededor. Copérnico creía que
los planetas giraban en círculos, y esa era la opinión más común, pues
¿acaso no era el círculo una figura perfecta, como ya sabían los
griegos?
A la pregunta de ¿Qué órbita describen los planetas? Kepler
responde de modo parecido. Dios habrá hecho lo más perfecto, luego
los planetas giran en órbitas circulares. ¿Y los radios de los 6 círculos
que corresponden a los 6 planetas? Kepler supuso 6 esferas que
contuvieran las órbitas de los planetas.
(1) Artigas, Ciencia..., p. 19
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Consideró que esas esferas tenían relación con los sólidos más
perfectos, los poliedros regulares, que son: el tetraedro, el cubo, el
octaedro, el dodecaedro y el icosaedro, todos ellos limitados por caras
iguales que son, además, polígonos regulares. Fueron conocidos desde
tiempo de los griegos, que ya habían demostrado que no era posible
ningún sólido perfecto más. Seis planetas, cinco sólidos perfectos.
Dibújese un gran cubo cuyos vértices caigan en la esfera que
contenga la órbita de Saturno, el planeta más exterior. La "esfera de
Júpiter", que sea tangente a las caras de ese cubo, y por tanto más
pequeña, como debe ser. Dentro de la esfera de Júpiter se coloca un
tetraedro inscrito, y se considera la esfera de Marte como tangente a
las caras de ese tetraedro. Y así sucesivamente, empleando el
dodecaedro, icosaedro y octaedro para las esferas de la Tierra, Venus
y Mercurio.
Armado con este modelo geométrico, Kepler estudió la órbita de
Marte. Pasó dos años haciendo cálculos y más cálculos, y los
resultados no concordaban bien con las mediciones de Tycho: había 8
minutos de arco de diferencia. Tuvo que volver a empezar, varias
veces, hasta que por fin dio con la solución: la órbita de Marte era una
elipse, uno de cuyos focos estaba ocupado por el Sol (2).
Lo perfecto para los hombres, no siempre coincidía con lo perfecto
para Dios. Kepler sabía que un buen cristiano debía ser humilde, y lo
fue: la realidad le forzó a cambiar su hipótesis (3).
Las tres leyes de Kepler
Kepler enunció tres leyes. Las dos primeras en 1609, sólo para
Marte. Diez años después, las había comprobado para los 6 planetas
conocidos y enunció además la tercera ley.
(2) Mugica, El Mundo...
(3) Jaki; The Savior... p. 88-89.
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Primera ley de Kepler: Los planetas se mueven en órbitas que son
elipses, uno de cuyos focos está ocupado por el Sol.
La elipse también es una curva conocida desde antiguo. Es el
conjunto de puntos cuya suma de distancias a dos puntos fijos,
llamados focos, es una cantidad constante. Se la puede dibujar muy
cómodamente por el "método del jardinero".
Segunda ley de Kepler: El radio vector que une el planeta con el
Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
Esto significa que cuando el planeta está más cerca del sol, va más
deprisa.
De ahí dedujo Kepler que el Sol poseía una "anima motrix", un
poder motor que emanaba de él y que empujaba a los planetas en sus
órbitas. Pensó que podía tratarse de una fuerza magnética.
Tercera ley de Kepler: Los cuadrados de los períodos de
revolución (o años) de los planetas, son proporcionales al cubo de sus
distancias al Sol.
T2= k * D3
En que T es la duración del año, y D la distancia media (semieje
mayor de la elipse). El lector puede comprobar la exactitud de esta
ley, con los datos siguientes (en que D y T se toman como 1 para la
Tierra):
D
T
Mercurio
0.39
0.241
Venus
0.72
0.615
1
1
Marte
1.52
1.88
Júpiter
5.20
11.68
Saturno
9.54
29.50
La Tierra
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(De "Revolutions in Physics", Casper & Noer, Norton, New York,
1972, pp. 90 y ss.)
En el caso de Venus, por ejemplo, el lector puede comprobar que el
cubo de 0.72 es 0.373; y el cuadrado de 0.615 es 0.378; la diferencia
es de 1.3%.
Reacción de los científicos
Las leyes enunciadas por Kepler, sustentadas en un gran aparato de
cálculo y observaciones, fueron recibidas con frialdad por el público
culto.
Seguramente no fueron bien entendidas, y es porque no son nada
triviales, tanto en su enunciado concreto como en tanto que "leyes" de
la naturaleza. El mismo Galileo comentó en 1614 (sólo había
aparecido la primera ley), que "el autor no sabe lo que está tratando" (4),
y siguió pensando que los astros describen círculos y no elipses.
(4) Jaki, The Savior..., p. 18