La vida del brillante matemático y astrofísico Johannes Kepler
Johannes Kepler, un naturalista, matemático, astrónomo, astrólogo, óptico y teólogo protestante alemán, descubrió las leyes del movimiento planetario, llamadas “leyes de Kepler” en su honor. Al igual que su colega Galileo Galilei, Johannes Kepler desarrolló la visión heliocéntrica del mundo, fundada desde Copérnico.
Sus ideas innovadoras estaban muy adelantadas a su tiempo. Sus teorías científicas encontraron una feroz resistencia no sólo de la Iglesia católica, sino también de la comunidad protestante progresista. Solo, sin comprensión ni apoyo, Kepler trabajó incansablemente y creyó en sus descubrimientos.
La infancia de un genio.
Johannes Kepler nació el 27 de diciembre de 1571 en Weil (actualmente Weil der Stadt), en Württemberg. Nació prematuramente y era un niño muy débil y enfermizo. A la edad de siete meses, Johann sufrió viruela. La enfermedad tuvo complicaciones y la vista de Kepler se vio afectada.
Los padres del niño, Heinrich y Katharina Kepler, no tenían una buena relación. El padre era viajante de comercio y abandonó a la familia cuando Johannes tenía sólo cinco años. La madre del futuro científico era hija de un posadero y, tras heredar el negocio familiar, empezó a gestionarlo con éxito. Además, era muy experta en hierbas y trabajaba como adivina y herbolaria.
Pero la situación financiera de su madre era muy inestable y el niño sólo podía soñar con una buena educación. Su mente y perseverancia demostraron una vez más que nada es imposible. Johannes Kepler asistió a la escuela latina de Leonberg. Allí destacó en la docencia y recibió una beca para estudiar teología protestante. Después de completar sus estudios en el monasterio, Johannes Kepler fue admitido en la Universidad de Tubinga en 1589.
Kepler fue profesor de matemáticas, astronomía y teología.
El joven se enamoró de la ciencia de la astronomía gracias a su madre. Fue ella quien en 1577 le mostró a su curioso hijo un cometa. Este cometa impresionó al niño de seis años. Tres años más tarde, madre e hijo observaron otro fenómeno astronómico: un eclipse lunar. Johannes mantuvo su pasión por la astronomía durante toda su vida. El científico afirmó más tarde que si no hubiera habido prejuicios de género y pobreza, su madre definitivamente se habría convertido en científica.
Johannes Kepler estudió en la Facultad de Artes. En aquella época se estudiaban allí matemáticas y astronomía. Posteriormente, Kepler se centró en el estudio en profundidad de la teología. Primero leyó los escritos de Nicolás Copérnico. Kepler se convirtió en un ferviente defensor de sus teorías. Aunque al principio Kepler quería convertirse en sacerdote protestante, esto cambió.
Johannes Kepler demostró habilidades matemáticas simplemente fenomenales. Al joven le pidieron que enseñara en la Universidad de Graz. Se convirtió en el profesor más joven allí. Kepler fue profesor de matemáticas, astronomía y teología durante seis años. Durante este tiempo logró escribir su primera obra, “El misterio del universo”.
Fue publicado en 1596. En este libro, Kepler defendía la armonía universal y trataba de desentrañar los misterios del universo. El científico comparó las órbitas de los cinco planetas conocidos entonces. En ese momento, los imaginó redondos. Posteriormente, tras otros trabajos y descubrimientos, este trabajo científico perdió parcialmente su importancia, porque Kepler demostró que las órbitas de los planetas tienen forma elíptica. Pero Johannes siempre sostuvo la opinión de que existe una armonía matemática absoluta en el universo.
Las enseñanzas de Johannes Kepler se basaron en dos principios: científico y teológico. Siempre vio la ciencia a través del lente de las Escrituras. En los debates con sus colegas siempre demostró la verdad de la teoría heliocéntrica citando no sólo a Copérnico sino también versículos de la Biblia.
Hoy en día, todos los descubrimientos y leyes de Kepler están confirmados por la investigación científica de la ciencia moderna. Esto en las condiciones en las que existe una tecnología de alta precisión. Sólo podemos admirar infinitamente el genio de Johannes Kepler, su imaginación, su perseverancia, cuando él, al no tener todo esto a mano, supo expresarlo todo con tanta precisión.
Aunque Kepler consideraba la astrología una pseudociencia, se le consideraba un astrólogo muy talentoso. Johannes dijo que la gente está muy equivocada al pensar que las luces celestiales tienen alguna influencia en su existencia terrenal. Llamó a la astrología la hija tonta de la verdadera ciencia, que se alimenta de su madre. Las predicciones astrológicas de Kepler para el año 1594 le granjearon una buena reputación, ya que sus predicciones sobre un invierno extremadamente frío y una invasión turca se hicieron realidad.
La vida personal de Johannes Kepler.
El primer matrimonio de Johannes Kepler fue con Barbara Müller, en 1597. Ella tenía entonces 25 años, era viuda y tenía un hijo. Vivieron juntos durante casi 15 años y tuvieron cinco hijos. Dos de ellos murieron en la infancia.
En 1611, Bárbara enfermó gravemente. Fueron años muy difíciles para Johannes Kepler. Casi al mismo tiempo perdió también a su hijo de seis años, que murió de viruela, y a su esposa. Un año y medio después, Kepler se volvió a casar con Susanna. En este matrimonio era más feliz. Su esposa fue una buena madre para sus hijos, muy cariñosa.
Reconocimiento y exilio
Johannes Kepler envió su primer artículo científico, “Los misterios del universo”, a Galileo y al astrónomo Tycho Brahe. Galileo elogió mucho el enfoque heliocéntrico de Kepler, pero criticó su numerología mística. Tycho tampoco lo apoyó por considerar exagerados estos inventos. Apreció la originalidad del pensamiento del brillante científico.
En ese momento, las tensiones habían comenzado a aumentar en la ciudad donde vivía el científico y su familia. La Contrarreforma intentó obligar a Kepler a convertirse al catolicismo. El científico se negó y tuvo que huir. En 1600, Johannes Kepler fue a Praga. Allí fue nombrado astrónomo en la corte del emperador Rodolfo II, donde también trabajaba Tycho Brahe.
Hasta la época de Kepler, se utilizaban las llamadas tablas prusianas, y Brahe convenció a Rodolfo II de que él y Kepler podían compilar tablas nuevas y más precisas que llevaran el nombre del emperador: Rodolfo II. Fue una obra capital que requirió años, incluso décadas de trabajo. De este modo, Kepler quedó protegido como todos los residentes no católicos de Graz y ya no se vio obligado a convertirse al catolicismo o al unionismo.
Allí el científico pudo dedicarse de lleno a la ciencia. Analizó los planetas y escribió tratados. Un año después, Tycho Brahe murió repentinamente. Kepler ocupó su lugar como matemático imperial. Johannes Kepler complementaría y continuaría la investigación de Brahe en la observación del planeta Marte y la compilación de las tablas de movimiento planetario de Rudolphin. Sus ganancias en ese momento eran muy modestas.
Las guerras interminables habían agotado las arcas del tesoro, y por eso a los investigadores se les pagaba una miseria. Para mantener a su familia, Kepler trabajó a tiempo parcial haciendo horóscopos.
Durante la siguiente década, Kepler trabajó en beneficio de la ciencia. El científico no sólo completó lo que empezó Brahe, sino que también completó la teoría de Nicolás Copérnico con su hipótesis de una órbita elíptica, a lo largo de la cual los planetas se mueven alrededor del Sol.
En 1609, publicó la primera y segunda leyes del movimiento planetario de Kepler como resultado de su teoría elíptica. El 15 de mayo de 1618, tras estudiar datos sobre la órbita de Marte, el científico descubrió la tercera de las leyes que llevan su nombre. Lo describió en su obra “Harmonices Mundi libri V” (Armonía del mundo).
En 1621 enriqueció la doctrina copernicana con la tesis de que la fuerza que emana del Sol provoca el movimiento planetario. Sus consideraciones matemáticas y astronómicas tuvieron una enorme influencia en el desarrollo de la física durante los siglos venideros. Un giro significativo en la epistemología científica de los tiempos modernos significó un tratamiento coherente de los resultados de sus investigaciones.
Kepler puso el conocimiento adquirido a través de la observación científica por encima de las afirmaciones contradictorias de las autoridades eclesiásticas y seculares. Por lo tanto, entró en conflicto con ellos cada vez más a menudo. Debido a esto, tuvo que trasladarse a Linz en 1611, donde comenzó a trabajar como matemático. En 1615 desarrolló la regla del barril de Kepler.
Esta se convirtió en su contribución más importante al campo de las matemáticas. Se utilizó para calcular áreas y volúmenes. Estimuló el descubrimiento de la fórmula de Simpson y representó un paso importante hacia la creación del cálculo integral. Entre 1618 y 1621, Kepler escribió “Epitome Astronomiae Copernicae” (Esbozo de la astronomía copernicana), en el que resumió todos sus descubrimientos. Este libro se convirtió en el primer libro de texto sobre la cosmovisión heliocéntrica.
En 1626, la Contrarreforma y sus fanáticos obligaron al estudioso a abandonar Linz. Después de varios viajes, publicó en 1627 las “Tablas Rudolfinas”, que sirvieron de base para los cálculos astronómicos durante más de tres siglos. Un año después, Kepler se instaló en Sagan (Silesia), donde trabajó como matemático en la corte del príncipe Alberto Wenzel Eusebius von Wallenstein (1583–1634).
Con la introducción del cálculo logarítmico contribuyó a la difusión de este nuevo tipo de cálculo en Alemania. Kepler también hizo de la óptica un tema de investigación científica y ayudó a demostrar los descubrimientos de su contemporáneo Galileo Galilei con la ayuda del telescopio.
Durante sus observaciones de Marte, Johannes Kepler dedujo una nueva fórmula. Su esencia era que la velocidad del planeta es inversamente proporcional a su distancia al Sol. En 1611, el científico escribió un libro fantástico sobre el vuelo a la luna “El sueño o ensayo póstumo sobre astronomía lunar”.
En esta novela, Johannes describió todos los acontecimientos desde el punto de vista de la astronomía. Fue este trabajo el que se convirtió en una de las causas de la tragedia en la vida del científico.
En el libro, Kepler combina elementos de ciencia ficción, análisis profesional y elementos autobiográficos. Sin embargo, como la ciencia ficción no existía como género, la historia fue malinterpretada y sus oponentes intentaron usarla en su contra.
El misterio de Kepler
Entre 1615 y 1621, Kepler trabajó en una obra científica increíblemente importante, “Astronomía copernicana”, que se publicó en tres volúmenes. Las tres leyes del movimiento planetario y todos los descubrimientos astronómicos de Kepler se describieron con gran detalle. Estos libros fueron inmediatamente prohibidos.
El científico desmintió el hecho de que el Sol gire alrededor de la Tierra. Fue el primero en profundizar en la astrofísica y desarrollar una forma científica de predecir eclipses. Las ideas de Kepler eran demasiado radicales para la época. No es de extrañar que el erudito fuera sospechoso de brujería.
En los siglos XIV y XV, Europa se vio presa de la histeria de la caza de brujas. A la menor sospecha, las mujeres eran ejecutadas por “conspirar con el diablo”. Era común que los miembros más altos de la familia real y el clero realizaran simulacros de exorcismos a mujeres que se creía poseídas. A los participantes se les mostraron insectos como salió de sus bocas mientras eran “atormentados por demonios”. Cientos de miles de mujeres fueron acusadas de brujería y declaradas culpables. Fueron brutalmente torturados y luego ejecutados.
Katharina Kepler, herbolaria y madre de Johannes, no escapó a esta ola de problemas. Era una de las residentes más antiguas de la ciudad alemana de Leonberg y era conocida por sus modales audaces. Todos conocían su talento para curar y aliviar el sufrimiento con brebajes de hierbas que hacía. Uno de los amigos y clientes de Katharina la denunció ante la Inquisición, acusándola de brujería.
Esta mujer, llamada Ursula Reinhold, era hermana del barbero del pueblo. Engañó a su marido y quedó embarazada. Se presentó en la casa de su amiga Katharina y le pidió que la ayudara a abortar. Ella lo rechazó. Úrsula estaba furiosa. Ella misma intentó inducirse un aborto, pero sin éxito. Como resultado, enfermó y, queriendo ocultar las consecuencias, acusó a su exnovia de hechizarlo.
Como suele suceder en las ciudades pequeñas, había mucha gente que quería denigrar a Katharina. Algunos han informado haber visto a Katarina pasar por puertas cerradas. Muchos afirmaron que ella era responsable de la muerte de bebés y de la plaga de animales.
Las obras de su hijo Johannes dieron más peso a las sospechas. En particular, su libro sobre los viajes a la luna. Cuenta la historia de un joven astrónomo que viaja a este planeta. En este esfuerzo cuenta con la ayuda de su madre, una curandera y herbolaria que puede convocar espíritus. El libro fue considerado autobiográfico y fue un buen apoyo a las acusaciones. La madre de Johannes fue arrestada.
La pobre mujer fue brutalmente torturada, obligándola a confesar todas las absurdas acusaciones. Fue su hijo quien saltó en su ayuda. Johannes Kepler se dedicó a la defensa de su madre. Demostró que las acusaciones de la gente eran infundadas.
El proceso duró un año. Al final, gracias a los heroicos esfuerzos de su hijo, Katharina fue absuelta de todos los cargos. Ella fue liberada. El encarcelamiento y la tortura afectaron su salud. Al año, la mujer murió. Kepler pasó el resto de su vida comentando el libro “El sueño” (“Somnium”).
Era un fanático en su intento de garantizar que todo lo que pudiera dar lugar a interpretaciones supersticiosas fuera cuidadosamente explicado. Johannes escribió muchas notas en las que presentaba razones estrictamente científicas para el uso de todos sus símbolos y metáforas. A pesar de esto, incluso ahora se pueden encontrar quienes consideran a Kepler un mago, creyendo que se llevó su siniestro secreto de ser hechicero a la tumba.
El legado de Johannes Kepler
El trabajo del académico sigue siendo valioso hoy en día. Por ejemplo, en los campos de la simetría, la cristalografía y la teoría de códigos. Kepler fue el primero en utilizar el término “media aritmética”. Además, la creación de la primera tabla de logaritmos es en su haber. Kepler también hizo una enorme contribución al desarrollo de la geometría. Gracias a él apareció el concepto de foco de sección cónica y punto infinitamente distante.
El término “inercia” fue acuñado por Johannes Kepler. Otro logro del gran científico fue casi la ley de la gravedad. Pudo explicarlo, pero no pudo justificarlo matemáticamente. Johannes Kepler fue el primero en sugerir que el flujo y reflujo de las mareas era el efecto de la luna en las capas superiores de los océanos. Newton no hizo una suposición similar hasta 100 años después.
Fue Kepler quien introdujo el concepto de refracción de la luz, “eje óptico”, “menisco”, describió la teoría general de lentes y sistemas. Describió completamente todo el principio del mecanismo de la visión, definió el papel del cristalino y determinó las causas de la miopía y la hipermetropía.
La muerte del científico.
En 1630, Kepler decidió ir a Ratisbona, al emperador, para cobrar su salario. En el camino, Johannes Kepler cogió un fuerte resfriado que le provocó la muerte.
Tras su muerte, todos sus manuscritos se publicaron en 22 volúmenes. El científico no tuvo mucha suerte ni siquiera después de su muerte. Durante la Guerra de los Treinta Años, el cementerio donde fue enterrado quedó completamente destruido. Su tumba quedó devastada. Sólo queda el epitafio que dice: “He medido el cielo, y ahora mido las sombras. Mi mente está en el cielo y mi cuerpo reposa en la tierra”.
En honor a sus muchos descubrimientos válidos y contribuciones generales a la óptica y la astronomía que ayudaron a crear los telescopios espaciales actuales, en 2009 la NASA lanzó su propio telescopio espacial, que lleva el nombre de Kepler, que debería ayudar a encontrar exoplanetas solares. Esto permitió simbólicamente a Kepler, de acuerdo con su epitafio, seguir recorriendo los cielos con su mente.
Universo de la NASACC POR 2.0
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