Johannes Kepler
De Viquipèdia
Johannes Kepler (Weil der Stadt, Sacre Imperi Romanogermànic, 27 de desembre de 1571 - Ratisbona, 15 de novembre de 1630), astrònom i matemàtic alemany i una figura clau en la revolució científica. És conegut, fonamentalment, pel descobriment de les lleis sobre el moviment dels planetes que va plasmar en les seves obres Astronomia Nova i Harmonice Mundi. Va ser ajudant del també astrònom Tycho Brahe i matemàtic de la cort de l'emperador Rodolf II. També va realitzar contribucions importants en el camp de la òptica, va ajudar a legitimitzar els descobriments astronòmics del seu contemporani Galileo Galilei i, gràcies a la seva obra Somnium, se'l considera el precursor del gènere de la ciència-ficció.
Taula de continguts |
[edita] Obra científica
Després d'estudiar teologia a l'universitat de Tubinga, incloent astronomia amb un seguidor de Copèrnic, va ensenyar al seminari protestant de Granz. Kepler va intentar comprendre les lleis del moviment planetari durant la major part de la seva vida. En un principi Kepler va considerar que el moviment dels planetes havia de complir les lleis pitagòriques de l'harmonia. Aquesta teoria és coneguda com la música o l'harmonia de les esferes celests. En la seua visió cosmològica no era casualitat que el nombre de planetes coneguts en la seua època fora un més que el nombre de polièdres perfectes. Sent un ferm partidari del model copernicà va intentar demostrar que les distàncies dels planetes al Sol venien donades per esferes a l'interior polièdres perfectes niuades successivament unes a l'interior d'altres. En l'esfera interior estava Mercuri mentre que els altres cinc planetes Venus, Terra, Mart, Júpiter i Saturn estarien situats a l'interior dels cinc sòlids platónics corresponents també als cinc elements clàssics.
En 1596 Kepler va escriure un llibre en què exposava les seues idees. Misterium Cosmographicum (El misteri còsmic). Sent un home de gran vocació religiosa Kepler veia en el seu model cosmològic una prova de l'existència, saviesa i elegància de Déu. Va escriure: «jo desitjava ser teòleg; però ara m'adone a través del meu esforç que Déu pot ser celebrat també per l'astronomia».
El 1600 li crida l'astrònom imperial Tycho Brahe, que aleshores havia muntat el millor centre d'observació astronòmica d'aqueixa època. En 1602, a la mort de Tycho, és nomenat astrònom imperial i té accés a totes les dades recopilades per Tycho, molt més precisos que els manejats per Copèrnic. A la vista de les dades, especialment els relatius al moviment retrògrad de Mart se n'adonà que el moviment dels planetes no podia ser explicat pel seu model de poliedres perfectes i harmonia d'esferes. Incapaç d'acceptar que Déu no hi haguera disposat que els planetes descrigueren figures geomètriques simples, es va dedicar amb tenacitat il·limitada a provar amb tota sort de combinacions de cercles. Quan es va convèncer de la impossibilitat d'aconseguir-ho amb cercles, va usar ovals. En fracassar també amb ells, «només em va quedar una carreta de fem» i va emprar el·lipses. Amb elles va desentranyar les seues famosíssimes tres lleis (publicades el 1609 a la seua obra Astronomia Nova) que descriuen el moviment dels planetes. Lleis que van sorprendre al món, li van revelar com el millor astrònom de la seua època, encara que ell no va deixar de viure com un cert fracàs de la seua primigènia intuïció de simplicitat (com el·lipses?, havent-hi cercles...). No obstant, tres segles després, la seua intuïció s'ha vist confirmada més enllà de tot l'imaginable, quan Einstein va mostrar en la seua Teoria de la Relativitat general que en la geometria tetradimensional de l'espai-temps els cossos celests segueixen línies rectes. I és que encara hi havia una figura més simple que el cercle: la recta.
En 1627 va publicar les Tabulae Rudolphine, a les que va dedicar un enorme esforç, i que durant més d'un segle es van usar en tot el món per a calcular les posicions dels planetes i les estrelles. Utilitzant les lleis del moviment planetari va ser capaç de predir satisfactòriament el trànsit de Venus de l'any 1631 amb el que la seua teoria va quedar confirmada.
[edita] Les tres lleis de Kepler
-
- Vegeu també l'article Lleis de Kepler.
Durant la seua estada amb Tycho li va ser impossible accedir a les dades dels moviments aparents dels planetes ja que Tycho es negava a donar aqueixa informació. Ja en el llit de mort de Tycho i després a través de la seua família, Kepler va accedir a les dades de les òrbites dels planetes que durant anys s'havien anat recol·lectant. Gràcies a aqueixes dades, els més precisos i abundants de l'època Kepler va poder anar deduint les òrbites reals planetàries. Afortunadament Tycho es va centrar en Mart, amb una excentricitat molt acusada, d'una altra manera li haguera sigut impossible a Kepler adonar-se que les òrbites dels planetes eren el·líptiques. Inicialment Kepler va intentar el cercle, per ser la més perfecta de les trajectòries, però les dades observades impedien un correcte ajust, la qual cosa va entristir Kepler ja que no podia saltar-se un pertinaç error de vuit minuts d'arc. Kepler va comprendre que havia d'abandonar el cercle, la qual cosa implicava abandonar la idea d'un "món perfecte". De profundes creences religioses, li va costar arribar a la conclusió que la terra era un planeta imperfecte, assolat per les guerres, en aqueixa mateixa missiva inclou la cita clau. "Si els planetes són llocs imperfectes, perquè no deuen ser-ho les òrbites de les mateixes?". Finalment va utilitzar la fórmula de l'el·lipse, una rara figura descrita per Apol·loni de Pèrgam en una de les obres salvades de la destrucció de la biblioteca d'Alexandria. Va descobrir que encaixava perfectament en els mesuraments de Tycho.
Havia descobert la primera llei de Kepler:
- Els planetes tenen òrbites el·líptiques i el Sol és en un dels focus.
Després d'aqueix important salt, on per primera vegada allò que els fets s'anteposaven als desitjos i els prejudicis sobre la naturalesa del món. Kepler es dedicà simplement a observar les dades i traure conclusions ja sense cap idea preconcebuda. Va passar a comprovar la velocitat del planeta a través de les òrbites arribant a la segona llei:
- Els planetes no es mouen uniformement, sinó que el radi vector que uneix el centre del planeta amb el Sol escombra àrees iguals en temps iguals.
Durant molt de temps, Kepler només va poder confirmar aquestes dues lleis en la resta de planetes. Encara així va ser un èxit espectacular, però faltava relacionar les trajectòries dels planetes entre si. Després de diversos anys, va descobrir la importantíssima tercera llei del moviment planetari:
- El quadrat dels períodes dels planetes són proporcionals al cub de la distància mitjana al Sol.
Aquesta llei, anomenada també llei harmònica, junt amb les altres lleis ja permetia unificar, predir i comprendre tots els moviments dels astres. Marcant un fita en l'història de la ciència. Kepler va ser l'últim astròleg i es va convertir en el primer astrònom rebutjant la fe i les creences i explicant els fenòmens per la mera observació.
[edita] SN 1604: L'estrella de Kepler
El 17 d'octubre de 1604 Kepler va observar una supernova en la nostra pròpia Galàxia, la Via Làctia, a la que més tard se li diria la estrella de Kepler. L'estrella havia sigut observada per altres astrònoms europeus el dia 9 com ara Brunowski a Praga (qui va escriure a Kepler), Altobelli a Verona i Clavius a Roma i Capra i Marius a Pàdua. Kepler inspirat pel treball de Tycho Brahe va realitzar un estudi detallat de la seua aparició. La seua obra De Stella nova in pede Serpentarii ('La nova estrella al peu d'Ophiuchus') proporcionava evidències de que el Univers no era estàtic i sí sotmès a importants canvis. L'estrella va poder ser observada a simple vista durant 18 mesos després de la seua aparició. La supernova es troba a tan sols 13.000 anys llum de nosaltres. Cap supernova posterior no ha sigut observada en temps històrics dins de la nostra pròpia galàxia. Donada l'evolució de la brillantor de l'estrella avui en dia se sospita que es tracta d'una supernova de tipus I.
[edita] Obres escrites per Kepler
- Mysterium cosmographicum (El misteri còsmic) (1596)
- Astronomiae Pars Òptica (La part òptica de l'astronomia) (1604)
- De Stella nova in pede Serpentarii (La nova estrella al peu d'Ophiuchus) (1604)
- Astronomia nova (Nova astronomia) (1609)
- Dioptrice (Dioptrio) (1611)
- Epitome astronomiae Copernicanae (publicat en tres parts 1618-1621)
- Harmonitze Mundi (L'harmonia dels mons) (1619)
- Tabulae Rudolphinae (1627)
- Somnium (El somni) (1634) - considerat com el primer precursor de la ciència-ficció.
