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Luz Portilla
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Diciembre 3, 2019

Johannes Kepler y sus leyes sobre el movimiento de los planetas
Publicado: Diciembre 3, 2019

“Johannes Kepler fue concebido el 16 de mayo de 1571, a las 4:37 de la madrugada y nació el 27 de diciembre a las 2:30 de la tarde, tras un embarazo que duró 224 días, 9 horas y 53 minutos”. Los datos pertenecen al horóscopo que Kepler hizo para sí mismo. 

Nació en Weil der Stadt, Alemania, una villa vitivinícola. Su abuelo paterno, Sebald Kepler, era un respetado artesano y alcalde del pueblo. Su abuelo materno, Melchior Guldenmann, era posadero y alcalde de una población vecina, Eltingen. 

Su padre, Heinrich Kepler, era un soldado rudo y peleonero. Se casó con Catherine y tuvieron siete hijos, pero tres murieron en la infancia. Eran muy pobres y la niñez de Johannes fue difícil. 

Era el primogénito y tenía cuatro años cuando su mamá siguió al papá a la guerra, dejándolo a cargo de sus abuelos. Enfermó de viruela y estuvo a punto de morir. 

Al año siguiente, sus padres regresaron a vagabundear por pueblos cercanos, hasta establecerse en Leonberg. El pequeño no asistió regularmente a la escuela y a los nueve años tuvo que abandonarla, para trabajar en el campo. 

Fue un niño enfermizo. Tenía miopía y sufría de molestias estomacales, sarpullido, forúnculos y hemorroides. No podía permanecer sentado mucho tiempo y tenía que salir a caminar para aliviar el dolor. 

Tuvo solo dos recuerdos gratos de su infancia: el cometa de 1577, que cuando tenía seis años observó con su mamá sobre una colina, y un eclipse de Luna que presenció a los nueve. 

Al abrazar el credo luterano, los duques de Wurtenberg se preocuparon por dotar a su territorio de escuelas, seminarios, universidades de excelencia y becas para los hijos de pobres. Gracias a esto, Johannes Kepler pudo dejar de trabajar y continuar sus estudios. 

A los 13 años, ingresó al seminario protestante de Adelberg. El adolescente sufría constantemente de dolencias en la piel, con grandes llagas; para colmo, lo atacó la sarna. 

Aprendió latín, lengua con la que pudo comunicarse más adelante con los grandes científicos de la época, ya que el alemán que hablaban en su círculo familiar era vulgar, diferente al usado por los diplomáticos y la gente culta. 

Estudió también griego, retórica, dialéctica, matemáticas y música. Sus compañeros lo consideraban un sabelotodo insoportable. Más de una vez lo molieron a palos, dejándolo gravemente herido y empeorando sus dolencias. 

El joven Kepler logró sobrellevar sus padecimientos físicos y progresar intelectualmente. A los 18 años se inscribió en la Universidad Protestante de Tübingen, donde estudió teología y leyó ávidamente. Dos años después se graduó en la Facultad de Artes y continuó con sus estudios de posgrado. 

Su maestro de matemáticas, Michael Maestlin, fue uno de los primeros astrónomos en apoyar la teoría heliocéntrica de Copérnico, que ponía al Sol como centro del universo. 

Enseñaba el sistema de Ptolomeo, único que contaba con la aprobación oficial, pero en secreto daba los detalles del sistema de Copérnico a alumnos como Kepler, quien quedó fascinado. 

Aunque parecía que se dedicaría al sacerdocio, el joven cambió de idea y a los 23 años aceptó el puesto de profesor de Matemáticas y astrónomo en el seminario protestante de Gratz, en la provincia austriaca de Estiria, gobernada por católicos. 

Sus clases eran agotadoras, ya que no podía mantener la atención en un solo tema y divagaba; hacía todo tipo de asociaciones de ideas, sin coherencia alguna. En su primer año, el profesor Kepler tuvo un reducido grupo de alumnos y al segundo año, ninguno. 

En su tiempo libre estudió astrología, ya que un trabajo extra para el astrónomo era hacer un calendario anual de predicciones, por el que le pagaban 20 florines, que necesitaba sumar a su miserable sueldo de 150 florines anuales. En su primer calendario, Kepler anticipó una temporada de frío y una invasión turca. Ambas se dieron a gran escala. 

Mientras dibujaba en el pizarrón, se le ocurrió una idea asombrosa al ver la figura de dos círculos, uno que contenía a un triángulo y otro contenido en este. 

Empezó a escribir El misterio del cosmos, afirmando que las distancias de los planetas respecto al Sol, en el sistema de Copérnico, estaban determinadas por cinco sólidos regulares: tetraedro, cubo, octaedro, dodecaedro e icosaedro, con la órbita de cada uno circunscrita por un sólido e inscrita en otro. 

Cuando completó el borrador, pidió permiso a sus superiores para viajar a Wurtemberg y encargar su publicación. Los dos meses que pidió se convirtieron en siete, por lo engorroso de los trabajos editoriales y los frecuentes delirios del genio. 

Había convencido al duque Federico para que mandara construir un modelo del mundo, que incluyera los cinco sólidos perfectos. Sugirió que las partes fueran construidas por diferentes plateros, para que ningún artesano conociera la obra completa y el misterio cósmico quedara bien guardado hasta el momento propicio para presentarlo. 

La maqueta del planetario móvil, que funcionaría con un sistema de relojería, nunca se terminó. Sin embargo, excepto por Mercurio, la construcción descrita por Kepler era notablemente exacta. El misterio del cosmos se publicó en 1597 y causó revuelo en el mundo científico europeo. 

A los 26 años, se casó con una joven de 23 que había enviudado ya dos veces, Bárbara, a quien el astrónomo describió como “de mente simple y cuerpo grueso”. Su suegro, un molinero, tardó meses en aceptar la boda con un hombre de tan baja condición social y poco dinero como Johannes Kepler. 

Fue un matrimonio desafortunado. A los nueve meses nació su primer hijo, que murió poco después de meningitis. Dos años después, otra hija tuvo la misma suerte. Pese a los sufrimientos, el joven Kepler se sentía realizado en su faceta profesional. 

Debido a su talento como matemático mostrado en El misterio del cosmos, Johannes Kepler fue invitado por el gran astrónomo Tycho Brahe a visitarlo en la corte de Praga. 

Los pronósticos teóricos de Kepler no concordaban con lo observado. Para salir de dudas, necesitaba observaciones confiables y Tycho poseía el mejor observatorio de la época. Sin embargo, el viaje era muy costoso. 

Durante la Reforma Protestante, conforme los grupos disidentes se separaron de la iglesia católica, esta tomó varias medidas para evitar que más miembros se convirtieran en protestantes, conocidas como la Contrarreforma. 

El archiduque Fernando de Habsburgo, quien más tarde sería Fernando II, se propuso limpiar su provincia de la herejía luterana. Cerró la escuela donde trabajaba Kepler y dio un plazo de ocho días para abandonar la región a todos los seguidores de Lutero. 

Hubo una excepción para el astrónomo, pero él sabía que sus días en Gratz estaban contados. Tras la muerte de su hijita, profundamente deprimido, decidió irse a Praga. 

El 1o. de enero de 1600, formando parte del séquito del barón Hoffmann, Kepler visitó a Tycho para conseguir la información científica que necesitaba y un lugar para vivir. 

Hijo de nobles daneses, Tycho fue criado por su tío, un poderoso terrateniente. Asistió a las mejores universidades de Europa, apasionándose desde muy joven por la astronomía y dedicándose a construir los mejores instrumentos. 

Para montar el mejor observatorio del mundo, el rey Federico II de Dinamarca le obsequió la isla de Hven de 500 hectáreas, el dinero para construir los aparatos y una generosa renta para mantenerlos. 

Se convirtió en uno de los observadores más importantes de la historia, con instrumentos de cobre y bronce, mucho más precisos que los de madera que utilizaban sus contemporáneos. 

Su contribución a la astronomía fue enorme. Revolucionó la observación, al tomar en cuenta no solo la posición de los planetas y la Luna, sino también sus órbitas. Fue el primero en incluir correcciones debidas a la refracción de la luz en la atmósfera. 

Cuando cayó de la gracia del rey Cristiano IV, dejó Dinamarca. Tras viajar durante varios años, aceptó el cargo de matemático imperial en la corte de Rodolfo II y retomó sus observaciones desde su nueva sede en Benatek, a 35 kilómetros de Praga. 

Era un personaje extravagante, aficionado a la buena vida: grandes banquetes, finas bebidas y hermosas mujeres. Tenía una nariz de oro y plata, tras perder la suya en un duelo juvenil con un compañero a causa de una disputa matemática. 

Tycho aceptó a Kepler como su asistente. Su primer encargo fue estudiar el caprichoso movimiento de Marte, un trabajo que creyó poder hacer en ocho días y duró más de ocho años, descubriendo que la órbita del planeta rojo es una elipse. 

Kepler no era buen observador, pero sumó al observatorio su método de estudio sistemático y minuciosa constancia. Sin embargo, los lujos que rodeaban a Tycho acabaron por alterarlo. 

Un mes después de su llegada, escribió un contrato exigiendo 50 florines trimestrales y que el astrónomo danés intercediera ante el emperador para conseguirle, además, un sueldo real. 

Pedía, en términos soberbios, cantidades de carne, leña, pescado, cerveza, pan y vino, así como una morada independiente para los Kepler, ya que los ruidos de la corte lo sacaban de quicio. 

También decía que él elegiría sus temas de trabajo, las horas que les dedicaría y las de descanso. Como era de esperarse, el escrito llevó a la primera gran discusión entre los dos genios. 

Luego de otras peleas, Kepler dejó a Tycho. El  frustrado joven le escribió para insultarlo; luego, para disculparse. Volvieron a trabajar juntos, hasta que Brahe murió inesperadamente a los 54 años. 

En 1601, a los 30 años, Kepler fue nombrado su sucesor como matemático imperial, el puesto científico más importante de Europa, heredando todos los documentos e instrumentos de su antecesor. 

Cuando Johannes Kepler tenía 26 años de edad y Galileo Galilei 33, el alemán le envió su libro Misterio del cosmos, que Galileo agradeció. Sin embargo, el ímpetu de Kepler y el difícil carácter de Galileo provocaron rudos enfrentamientos en sus cartas. 

Trece años después, en 1601, Kepler leyó acerca de los descubrimientos de Galileo con el anteojo de larga vista. De inmediato escribió una extensa carta de apoyo, que publicó con el título de Conversación con el mensajero de las estrellas. 

Cuando pudo utilizar un telescopio adecuado, publicó su Narración sobre la observación de cuatro satélites de Júpiter, otro trabajo respaldando a Galileo, cuyos descubrimientos sobre las lunas de ese planeta eran puestos en duda o negados por muchos. 

Kepler fue el primero en utilizar la palabra satélite para referirse a una luna y también en explicar que las mareas son causadas por nuestra Luna, idea reprobada por Galileo. 

La vista defectuosa de Kepler lo hizo interesarse en la óptica. En 1604 publicó La parte óptica de la astronomía sobre la refracción atmosférica, el cambio en la dirección de un rayo de luz mientras pasa por la atmósfera y provoca que los objetos celestiales parezcan estar en una locación distinta a la real. 

Dio una explicación moderna de las funciones del ojo, analizó el diseño de los lentes para miopía e hipermetropía y el principio de la cámara oscura, antecedente de la cámara fotográfica. 

En 1609 culminó un trabajo de nueve años titulado Nueva astronomía. Aparecen dos de las tres leyes sobre el movimiento planetario que lo han hecho inmortal: que los planetas se mueven alrededor del Sol en órbitas elípticas, no circulares, y que ese desplazamiento cubre áreas iguales en tiempos iguales, introduciendo la física en los estudios celestiales. 

Sobre las velocidades no constantes de los planetas, incluyó la idea del “ánima motriz”, una fuerza proveniente del centro del sistema, el Sol, que hacía que todo girara a su alrededor, la cual disminuía al alejarse de este. Era casi el concepto de la gravedad, en el que se basaría Newton para cerrar la idea. 

Mientras utilizaba el telescopio del duque Ernesto de Colonia, Kepler escribió su trabajo Dioptría, sobre la refracción de las lentes, que dio paso al telescopio astronómico de inversión. 

Publicado en 1611, es un tratado sobre los diferentes tipos de imágenes, los principios del telescopio y las propiedades de la reflexión de la luz. El término dioptría, acuñado por él, sigue usándose para describir la graduación de los anteojos. 

Kepler tuvo otros tres hijos: Susanna, Friedrich y Ludwig. Su esposa Bárbara, quien padecía de graves trastornos mentales, murió a los 37 años;  también su hijo favorito, Friedrich, de tan solo siete. 

Permaneció en Praga como matemático imperial hasta que el emperador Rodolfo II fue destronado. Luego, aceptó el puesto de matemático del distrito en Linz, capital de la Alta Austria. 

Al verlo viudo y padre de dos hijos, sus amigos consideraron que debía casarse de nuevo y le hicieron elegir a su futura esposa entre once candidatas. Kepler lo hizo con el más estricto método científico, analizando fríamente sus cualidades y defectos. 

Eligió a Susanna Reuttinger, sin linaje ni dinero. Se casaron en 1613; él tenía 41 años y ella 24. La pareja tuvo seis hijos, de los cuales tres murieron a temprana edad. 

El astrónomo estudió la cronología de la vida de Jesús, desarrollando la teoría de que el calendario cristiano tenía un error de cinco años y que su nacimiento ocurrió, aunque suene raro, entre los años 4 y 5 a.C. 

Fundamentó esto en la conjunción de varios planetas que pudieron observarse como la legendaria “estrella de Belén”. Su conclusión es hoy universalmente aceptada.  

Tras publicar en 1619 La armonía de los mundosque incluye su tercera ley, relativa a los periodos de los planetas hacia su radio orbital medio, nuevos sufrimientos llegaron a la vida de Kepler. Hubo una cacería de brujas en su tierra natal y su madre fue acusada de brujería. El castigo era ser quemada viva. 

Catherine, de aspecto siniestro pero inofensiva, estaba acusada de haber matado a varias personas con una poción que servía en una jarra de plata a los visitantes de su casa. 

Se dijo que la anciana entraba a las casas traspasando puertas cerradas, que contagiaba el mal de ojo y había embrujado a la esposa del vidriero del pueblo, quien en realidad sufría de una enfermedad crónica. 

Durante seis años, la mujer estuvo en juicio. Kepler se encargó personalmente de su defensa, lo que le valió ser excomulgado. Con una población de 200 familias, en Weil der Stadt quemaron a 38 supuestas brujas entre 1615 y 1629. 

Gracias a los esfuerzos de su hijo, Catherine Kepler fue liberada en 1620, aunque murió seis meses después. Tras esa difícil experiencia, Johannes retomó su trabajo y publicó Epítome de la astronomía de Copérnico, la introducción más importante a la astronomía heliocéntrica. 

En 1618 inició la Guerra de los Treinta Años, que devastó Alemania y Austria. La posición de Kepler en Linz empeoró, conforme la Contrarreforma presionaba a los protestantes de la Alta Austria. 

Como oficial de la corte, fue exento de un decreto que desapareció a todos los protestantes de la provincia, pero de todas maneras sufrió persecución. 

Aunque su familia era luterana, Kepler se negó a firmar la Fórmula de la concordia, documento necesario para adherirse a la posición de la iglesia luterana. Como tampoco quiso convertirse al catolicismo, quedó como un extraño ante luteranos y católicos, sin refugio alguno durante la larga guerra. 

Mientras imprimía sus Tablas rodolfinas, basadas en las exactas observaciones de Brahe, se desató una rebelión campesina. Linz fue sitiada y un fuego destruyó el taller del impresor, junto con parte de la edición. Una guarnición de soldados fue destacada en casa de Kepler, quien abandonó la ciudad con su familia en 1626. 

Las Tablas rodolfinas fueron publicadas al año siguiente en Ulm. Con ellas, pudo predecir los tránsitos de Mercurio y Venus frente al Sol, pero no vivió para ser testigo de dichos eventos. 

Kepler se quedó sin posición ni dinero. Intentó infructuosamente conseguir un puesto en alguna corte y regresó a Praga, para cobrar salarios que le debían de sus años como matemático imperial. 

Sin trabajo, se refugió en un pueblo llamado Sagan. Como no había imprenta, instaló una en su alojamiento para imprimir Sueño, un escrito que había comenzado veinte años antes sobre un viaje a la Luna, a la que describió como si hubiera estado allí. 

Excepto por unos supuestos habitantes, sus especulaciones podrían ser el testimonio de un astronauta moderno: la sucesión de días y noches, el movimiento aparente de las constelaciones, las temperaturas y los paisajes lunares. Esta obra se publicó póstumamente. 

El genio alemán estuvo muy cerca del concepto de gravedad; incluso intuyó un espacio de gravedad cero entre la Tierra y la Luna, algo asombroso. 

Pasó sus últimos días viajando. Dejó a su esposa Susanna e hijos en Sagan, para ir a cobrar unas deudas a Leipzig y Regensburg, donde murió el 15 de noviembre de 1630. Tenía 59 años. 

Fue enterrado en el Cementerio de San Pedro, pero la Guerra de los Treinta Años destruyó el lugar y los restos del astrónomo fueron esparcidos por todo el campo. 

Lo que se conserva de Johannes Kepler es el epitafio que escribió para sí mismo. Sin saber que había legado a la humanidad un tesoro de conocimiento incalculable, pensó que estas palabras bastarían para describir su vida: 

“Medí los cielos, ahora mido las sombras 

En el cielo brilló la mente, en la tierra descansa el cuerpo”. 

Investigación y guion: Conti González Báez