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Kepler La armonía matemática del mundo

In document El Big Bang y la física del cosmos (página 34-37)

Johannes Kepler nació en 1571 en Weil der Stadt y murió en 1630 en Regens- burg, Alemania. Vivió en épocas de gran turbulencia religiosa, por ser luterano fue perseguido por la contra-reforma y al mismo tiempo, por pertenecer a una corriente de luteranismo poco ortodoxa, le fue negada la comunión en la igle- sia luterana. Además, tuvo problemas familiares y económicos serios. Ingresó a estudiar teología en la Universidad luterana de Tubingen, además cursó mate- máticas, astronomía y física, así como ética, dialéctica, retórica, griego y hebreo. Los textos de Kepler reflejan la personalidad del autor, su lenguaje y estilo son de una dificultad y minuciosidad inimaginables. Fue un místico atormentado que realizó sus grandes descubrimientos en un misterioso andar a tientas; tratando de demostrar una cosa, descubrió otra, y en sus cálculos cometió errores que se anularon entre sí.

Era un fervoroso partidario del sistema heliocéntrico copernicano por su ar- monía y simplicidad. Su obra estuvo fuertemente influida por el punto de vista metafísico asociado a la tradición pitagórica y neoplatónica; aún así era aristoté-

lico, no por lo que atañe a la concepción de ciencia sino en lo que respecta a su concepción del ser y del movimiento.

Para Kepler, aún más que para Copérnico, la directriz de la mente divina era el orden geométrico y las relaciones matemáticas, que estaban expresadas en las características del sencillo esquema heliocéntrico. Entre sus primeras publicacio- nes se encuentra un intento de ligar los seis planetas conocidos y sus distancias al Sol con los cinco sólidos regulares que habían descubierto los geómetras grie- gos: tetraedro, cubo, octaedro, dodecaedro e icosaedro. Kepler sostenía que las seis órbitas planetarias podrían estar separadas por los cinco sólidos regulares. El primer sistema kepleriano fue el siguiente: Esfera de Saturno, Cubo; Esfera de Júpiter, Tetraedro; Esfera de Marte, Dodecaedro; Esfera de la Tierra, Icosaedro; Esfera de Venus, Octaedro; Esfera de Mercurio.

Como resultado de este trabajo, Kepler fue reconocido como hábil matemáti- co y conocedor de astronomía y con este antecedente el astrónomo danés Tycho Brahe (1546-1601) le ofreció el cargo de ayudante suyo. ¿Quién fue Tycho Brahe? Fue un reformador de la observación astronómica, con el uso de instrumentos de gran tamaño y bien construidos había aumentado a tal punto la exactitud de las observaciones de posiciones planetarias y de la ubicación relativa de las estrellas que habría de resultar evidente que ni el sistema de Ptolomeo ni el de Copérnico predecían correctamente las configuraciones celestes. Pasó su vida registrando observaciones, noche tras noche, más de veinte veces mejores que las de Co- pérnico, cuando aún no se había inventado el telescopio. Desarrolló un sistema propio, geocéntrico y con órbitas circulares, distinto al copernicano

Después de la muerte de Tycho, Kepler continuó con las observaciones y con el análisis de la gran cantidad de datos recopilados. El propósito de sus trabajos era la construcción de unas tablas astronómicas de los movimientos planetarios mejores que las que entonces existían, construidas sobre los datos poco preci- sos de la época del propio Copérnico. Expuso los primeros resultados en un libro titulado “Comentarios sobre los movimientos de Marte”, publicado en 1609, el mismo año en que Galileo apuntó por primera vez su telescopio al cielo. Había hecho setenta intentos distintos para adaptar los datos de Tycho a los epiciclos copernicanos y a los círculos de éste, siempre sin lograrlo. Era necesario, eviden- temente, renunciar a todos los métodos entonces aceptados para calcular órbitas planetarias, o bien rechazar como incorrectas las observaciones de Tycho. Nos dice Cohen (1977) que el fracaso de Kepler no debe parecernos tan infortunado como él mismo lo creía. Intentó ajustar los nuevos datos de la órbita de Marte a un sistema de Copérnico con movimiento circular simple. Después de cuatro

años de trabajo encontró que esto no podía hacerse aunque se usasen ecuantes. Los nuevos datos colocaban la órbita ocho minutos de arco fuera del esquema de Copérnico. El mismo Copérnico nunca esperó lograr una exactitud superior a diez minutos y no daba importancia a la discrepancia que luego encontró Kepler porque sabía que sus observaciones tenían errores dentro de ese orden.

Pero Kepler sabía que las observaciones realizadas por Tycho y sus soberbios instrumentos daban medidas con un margen de error menor que esos ocho mi- nutos. Con una integridad, característica del científico, frente a los hechos cuan- titativos, no pretendió ocultar la fatal diferencia mediante el uso de hipótesis ad hoc. Para él, estos ocho minutos significaban que el esquema de Copérnico, al que había adherido y tanto admiraba, fallaba para explicar el movimiento real de Marte cuando las observaciones de aquél movimiento se hacían con suficiente precisión. En el siguiente apartado retomaremos este asunto y analizaremos el gran paso que dio Kepler al adoptar una nueva actitud ante los hechos observa- dos, sentando los precedentes de la ciencia moderna.

Terminemos, por ahora, con el relato sobre su vida y obra. En 1610 llegaron las noticias de las observaciones de Galileo: las lunas de Júpiter, la superficie rugosa de la Luna y que la Vía Láctea está compuesta por miles de estrellas. La validez de estos descubrimientos no fue aceptada inmediatamente, pues observar estos fenómenos con el telescopio requería gran pericia y agudeza visual además de romper con los esquemas previos. Como Matemático Imperial en la corte del Em- perador Rodolfo II en Praga, cargo en el que reemplazó a Tycho Brahe a su muerte, la opinión de Kepler tuvo mucho peso en estos debates. Recibió las noticias con gran entusiamo y fue la primera voz pública de una autoridad científica recono- cida que defendió a Galileo. Al leer un ejemplar del libro de Galileo, que le fue prestado por el emperador, Kepler respondió a Galileo con una carta que publicó bajo del título de Dissertatio cum nuncio sidereo en la que expresaba que a pesar de no disponer de un telescopio para verificar las observaciones apoyaba que éstas fueran plausibles. Recién el verano de ese mismo año pudo observar con sus pro- pios ojos tal portento, pues el Duque de Bavaria le prestó su telescopio.

En 1612 Kepler se mudó a Linz donde trabajó durante 14 años. En esa ciudad escribió y publicó las obras Epitome Astronomiae Copernicanae (Epítome de la As- tronomía Copernicana)y Harmonice Mundi (Armonía de los mundos). La primera es un tratado en varios libros que fueron publicados por partes y que represen- tan sus ideas ya más asentadas y maduras sobre la astronomía copernicana, la segunda fue una exploración de la naturaleza armoniosa y divina de los cielos, en una síntesis de geometría, música, astrología, astronomía y epistemología.

En 1626 Kepler se trasladó de Linz a Ulm donde finalmente terminó las Tabulae Rudolphinae. Este trabajo monumental, basado en las observaciones de Tycho y bajo la formulación de las órbitas elípticas, es principalmente un conjunto de tablas y reglas para calcular las posiciones de los planetas, además contiene las posiciones de 1055 estrellas. Estas tablas astronómicas le aseguraron la fama pues fueron las más extensas y de mayor exactitud hasta ese momento; debido a éstas, muchos astrónomos del siglo XVII leyeron sus otras obras. Esta obra fue durante más de un siglo referencia obligada para el estudio del cielo, tanto para planetas como para estrellas.

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