Johannes Kepler fue un matemático, astrónomo y astrólogo alemán de finales del siglo XVI. Nació en una época en la que la gente pensaba que los planetas del Sistema Solar giraban alrededor de la Tierra. Pero… ¿sabes cómo fue su vida y cuáles fueron sus mayores hazañas?

La infancia de Johannes Kepler

Johannes Kepler
  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Retrato de Johannes Kepler.
Crédito: desconocido

Johannes Kepler nació en diciembre de 1571 en Weil der Stadt, en el sudoeste de Alemania. No llegó en el mejor momento para su familia. Su fortuna estaba en caída libre y su padre, que trabajaba como mercenario, abandonó el hogar cuando Johannes tenía apenas cinco años. Su madre, Katharina Guldenmann era una herbalista y sanadora. El propio Kepler anotó que su nacimiento había sido prematuro y que había sido un niño débil y enfermizo.

Sin embargo, su habilidad para las matemáticas quedó clara desde pronto, y descubrió la astronomía rápidamente. En 1577, con seis años, vio el paso de un cometa que fue visible desde gran parte de Europa. Su madre le llevó a un lugar alto para poder verlo mejor. Con nueve años, en 1580, también fue testigo de un eclipse lunar. Según los recuerdos de Kepler, le habían llamado para «salir fuera» y recordaba que la luna tenía un color rojizo. Sin embargo, la viruela, en su infancia, afectó a su visión y sus manos, limitando su capacidad para la observación del cosmos.

En 1589, tras terminar sus enseñanzas básicas (gramática, escuela de latín, etc) asistió a la Universidad de Tubinga donde estudió filosofía y teología. Allí destacó como un brillante matemático, y se ganó reputación como astrólogo. En los tiempos de Kepler, astronomía y astrología eran prácticamente indistinguibles. Inicialmente, los deseos de Johannes eran convertirse en ministro luterano. No en vano, su familia era religiosa.

El descubrimiento del trabajo de Copérnico

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Un retrato del cometa de 1577, visto desde Praga.
Crédito: Jiri Daschitzsky/Zentralbibliothek Zürich

En Tubinga descubrió el trabajo de Nicolas Copérnico. Como quizá sepas, defendía que los planetas giraban alrededor del Sol y no de la Tierra. Kepler adoptó esa misma postura, defendiendo el modelo heliocéntrico en la universidad, no solo desde el punto de vista teórico, sino también teológico. En 1594, pese a sus deseos de convertirse en ministro luterano, fue recomendado para un puesto como profesor de matemáticas y astronomía en Graz (Austria), que finalmente aceptó.

Ya en Graz, Johannes Kepler se dedicó a sus clases, y también a crear calendarios. Durante su tiempo libre, siguió estudiando astronomía y astrología. En 1596, escribió la primera defensa pública del sistema de Nicolas Copérnico. Defender esa postura era peligroso. No en vano, en 1539, Martín Lutero, el fundador de la iglesia luterana, había ridiculizado la teoría al escucharla. La iglesia católica, en 1615, consideró que defender ese modelo era una herejía.

Fue algo que llevó al arresto de Galileo. Si bien es cierto que, al parecer, es posible que ese arresto, en el fondo fuese en realidad por el hecho de haber insultado al papa. En cualquier caso, Kepler vivió en una época muy complicada. Los líderes religiosos no iban a dar su brazo a torcer. Plantear que el cielo estaba lleno de objetos que no se movían en órbitas circulares, así como de otros fenómenos que iban en contra del modelo geocéntrico, era algo que iba directamente contra sus creencias.

La conexión de Johannes Kepler con el mundo religioso

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Retrato de Tycho Brahe.
Crédito: Eduard Ender

Quizá aquello fuese clave, Kepler no quería molestar a la iglesia. Su defensa del modelo copernicano no estaba basada en las matemáticas o la física, sino en la religión. Defendió que, como el hijo de dios estaba en el centro de la fe cristiana, el Sol debía estar en el centro del universo. Aun así, no era un hombre tonto. Junto a su mujer, Bárbara, ideó un sistema con el que poder mandarse cartas sin que hubiese peligro de ser descifradas y ser perseguidos por defender el modelo heliocéntrico.

En 1600, su camino se cruzó con el de Tycho Brache, un astrónomo de la época con quien Johannes Kepler contactó en busca de información más detallada sobre las rutas de los planetas. Brahe era un astrónomo danés muy bien asentado, que había construido un observatorio en Praga donde observar los movimientos de los planetas. Tenía el registro de observaciones, del movimiento de los planetas, más preciso de la época.

En 1600, Brahe invitó a Johannes Kepler a trabajar con él. Allí, se dedicó a analizar las observaciones de Marte que había realizado Tycho. El planeta rojo era un hueso duro de roer en el modelo geocéntrico. Era difícil explicar, si la Tierra era el centro del universo, que Marte, cada cierto tiempo, describiese un movimiento retrógrado (en dirección contraria) en el cielo. Tycho era muy celoso con sus datos, así que el acceso de Kepler a ese material era muy limitado.

La relación de Brahe y Kepler

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

El hogar de nacimiento de Johannes Kepler.
Crédito: Wikimedia Commons/Markus Hagenlocher

Tras un pequeño conflicto entre ambos, Kepler abandonó Graz durante un tiempo. Brahe y él se enfrentaron cuando Johannes intentó negociar un contrato de empleo más formal. Volvió en junio del mismo año, tras arreglar sus diferencias (y conseguir un mejor salario, entre otros). En agosto de 1600, sin embargo, tuvo que abandonar Graz de manera definitiva al rechazar convertirse al catolicismo. Se fue a Praga con su familia, aunque siguió contando con la financiación de Tycho Brahe. Todo esto cambió en 1601, cuando Brahe murió súbitamente.

De hecho, hay que mencionar que, en el siglo XX, un grupo de científicos, tras abrir la tumba de Brahe, aseguró que había mercurio en sus restos. Se acusó a Kepler de haberlo envenenando para poder acceder a los datos que tan celosamente guardaba. En 2010, cuando el cuerpo del astrónomo danés fue exhumado de nuevo, las pruebas revelaron que el nivel de mercurio en su cuerpo habría sido insuficiente para acabar con su vida.

En cualquier caso, la muerte de Brahe permitió a Kepler acceder a sus datos. Por fin se pudo enfrentar al problema de Marte, algo que le llevó ocho años (aunque él esperaba resolverlo en cuestión de días). No había ningún modelo, ni siquiera el de Copérnico, que pudiese explicar el movimiento del planeta en el firmamento. ¿Por qué Marte mostraba movimiento retrógrado cada cierto tiempo? Aquello no encajaba con un modelo en el que las órbitas alrededor del Sol fuesen circulares.

El papel de las órbitas

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Diagrama de la órbita retrógrada de Marte.
Crédito: Johannes Kepler

Aquí es donde las observaciones de Brahe, y el análisis de Kepler de Marte, dieron sus frutos. El alemán comprendió que los planetas no describían círculos alrededor del Sol, sino elipses. La estrella no estaba justo en el centro de sus órbitas, sino en uno de los focos. Algunos planetas, como la Tierra, tenían órbitas casi circulares, pero Marte debía tener una muy elíptica. Su sospecha era cierta.

En astronomía usamos el término excentricidad para describir cómo de circular es una órbita. El valor va de 0 a 1. Siendo 0 un círculo perfecto y 1 una elipse muy pronunciada. La excentricidad de la órbita de la Tierra es de 0,0167, casi circular. La de Marte, sin embargo, es de 0,0934, mucho más pronunciada. Tanto, que solo la excentricidad de Mercurio (0,2056) le supera. A este hecho, el de que los planetas describan órbitas elípticas, lo conocemos como la Primera Ley de Kepler.

Es fácil explicar el movimiento del planeta rojo. Cuando la Tierra, en una órbita interior (es decir, más cercana al Sol) se acerca a Marte, lo alcanza y lo adelanta, el planeta parece moverse hacia atrás. A pesar de que, en realidad, no es así. No ha dejado de moverse hacia delante en ningún momento, solo lo parece. Copérnico sugirió que el efecto se debía a hacer la observación de Marte desde la Tierra, en movimiento alrededor del Sol. Creía que eran círculos perfectos y hacía falta algún mecanismo que lo explicase. Kepler comprendió que el movimiento era elíptico.

Los retos del movimiento de los planetas

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

La misma región (azul) es cubierta siempre en el mismo tiempo.
Crédito: Wikimedia Commons/Gonfer

No fue el único desafío al que se enfrentó Johannes Kepler. Había otra cosa que no lograba entender. ¿Por qué cambiaba la velocidad de los planetas? Se dio cuenta de que sucedía cuando estaban más lejos del Sol, y aceleraban más cerca. Al comprender que los planetas describían elipses, determinó que una línea imaginaria, que conectase el Sol y el planeta, cubriría la misma área en la misma cantidad de tiempo. La imagen que acompaña este párrafo lo ilustra perfectamente, la región azul es cubierta siempre en el mismo tiempo.

En 1609, publicó estas dos leyes. La tercera llegaría una década después, en 1619, en la que explica que el tiempo que tarda un planeta en recorrer su órbita está relacionado con su distancia al Sol. Es posible que incluso la descripción matemática te sea familiar, dice así: «el cuadrado del período orbital de un planeta es directamente proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita». Cuanto más lejos esté, más tiempo tardará en completar su órbita. Según la NASA, fue esta ley, y no una manzana, la que llevó a Newton a su ley de la gravedad.

En muchos sentidos, Kepler es el padre de la mecánica celestial. Es una figura clave en la revolución científica que tuvo lugar en el siglo XVII. Aunque le conocemos principalmente por definir los movimientos de los planetas, no fue lo único que aportó a la ciencia. Kepler observó la supernova SN 1604 (en aquel año) y la analizó, anotando su variación de brillo, preguntándose sobre su posible origen y, también, convirtiéndose en una patada a un concepto muy asentando en la época: que el firmamento era inmutable.

Otras observaciones de Johannes Kepler

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Horóscopo de Kepler para el general Wallenstein.
Crédito: Johannes Kepler

Kepler también fue el primero en comprender que la visión del ojo se apoya en la refracción y que usar dos ojos nos permite percibir la profundidad. Creó gafas para la miopía y la hipermetropía, y explicó el funcionamiento de los telescopios. También afirmó que la gravedad era provocada por dos objetos, en lugar de uno, de tal manera que la Luna era la responsable del movimiento de las mareas en la Tierra. El propio Kepler lo describía así: «Si la Tierra no atrajese el agua de los mares, volarían hacia la Luna».

Y continuaba: «si la fuerza de atracción de la Luna llega a la Tierra, cabe suponer que la fuerza de atracción de nuestro planeta, con más razón, se extiende hasta la Luna e incluso más lejos». También sugirió que el Sol rota sobre sí mismo (lo hace) y acuñó el término «satélite». En reconocimiento a sus contribuciones, la NASA dio nombre a uno de sus telescopios en su honor. Es el telescopio Kepler, que hoy en día es muy conocido por habernos ayudado a descubrir miles de exoplanetas en la Vía Láctea, y que todavía sigue observando el firmamento.

De los otros aspectos de su vida no hay demasiado que decir, en el sentido de que no guardan mucha relación con la astronomía. Kepler trabajó como matemático del imperio durante 11 años, tras la muerte de Tycho Brahe. También fue astrólogo del emperador y escribió horóscopos. En este párrafo está, por ejemplo, el horóscopo que hizo para el general Albrecht von Wallenstein, un político bohemio y caudillo militar.

Reconocimientos de Kepler

  • Facebook
  • Twitter
  • Buffer
  • Pinterest
  • Gmail
  • reddit
  • LinkedIn
  • Tumblr

Estatua en honor a Tycho Brahe y Johannes Kepler en Praga.
Crédito: Wikimedia Commons

En el Sistema Solar hay un par de lugares que llevan su nombre. Como el cráter Kepler, en la Luna, un asteroide (1134 Kepler) y un cráter en Marte. También vehículos espaciales, como la Johannes Kepler, que llevó suministros a la Estación Espacial Internacional. Johannes Kepler falleció en 1630, en Ratisbona, donde cayó enfermo al poco de instalarse allí. El lugar de su tumba fue destruido cuando el ejército suizo arrasó la iglesia. Lo único que ha llegado hasta nuestros tiempos es el epitafio que él mismo escribió…

Dice así: «Medí los cielos, ahora mido las sombras; la mente estaba ligada al cielo, el cuerpo descansa ligado a la tierra». Curiosamente, su creencia en que dios creó el cosmos de manera ordenada fue lo que le llevó a intentar entender las leyes de la naturaleza. De hecho, esta frase fue escrita por él mismo: «Las leyes de la naturaleza están al alcance de la mente humana; Dios quería que las reconociésemos creándonos a su imagen, para que pudiésemos comprender sus pensamientos.» Quizá fue esa conexión con la iglesia lo que le ayudó en el tiempo que le tocó vivir.

Por último, en Praga podéis encontrar, también, una estatua dedicada tanto a Tycho Brahe como a Johannes Kepler. Fue un astrónomo brillante, que vivió en una época complicada. A pesar de sus dificultades, logró ayudarnos a comprender mejor el lugar en que vivimos. Como decía Isaac Newton, en una carta a Robert Hooke: «Si he visto más lejos, es porque estoy sentado a hombros de gigantes». Kepler, y muchos otros científicos (astrónomos, biólogos, etc) anteriores y posteriores, así como el propio Newton, son nuestros gigantes.

Referencias: Wikipedia, Space