Johannes Kepler

"Kepler" vuelve a dirigir aquí. Para la nave espacial de carga europea, consulte Johannes Kepler ATV . Para el observatorio espacial, consulte el telescopio espacial Kepler . Para otros usos, consulte Kepler (desambiguación) .

Matemático, astrónomo y astrólogo alemán del siglo XVII

Johannes Kepler
Retrato de Kepler por un artista desconocido, 1610
Nació	27 de diciembre de 1571 Ciudad Imperial libre de Weil der Stadt , Sacro Imperio Romano Germánico
Fallecido	15 de noviembre de 1630 (15/11/16)(58 años) Ciudad Imperial Libre de Ratisbona , Sacro Imperio Romano Germánico
Nacionalidad	alemán
Educación	Tübinger Stift , Universidad de Tübingen (MA, 1591) [1]
Conocido por	Leyes de Kepler del movimiento planetario Conjetura de Kepler Tablas de Rudolfina
Carrera científica
Campos	Astronomía , astrología , matemáticas , filosofía natural.
Asesor de doctorado	Michael Maestlin
Influencias	Nicolás Copérnico Tycho Brahe
Influenciado	Sir Isaac Newton Benoit Mandelbrot Thomas Browne
Firma

Parte de una serie sobre
Mecanica clasica
${\displaystyle {\textbf {F}}={\frac {d}{dt}}(m{\textbf {v}})}$ Segunda ley del movimiento
Historia Cronología Libros de texto
Sucursales Aplicado Celestial Continuum Dinámica Cinemática Cinética Estática Estadístico
Fundamentos Aceleración Momento angular Pareja Principio de D'Alembert Energía cinético potencial Fuerza Marco de referencia Marco de referencia inercial Impulso Inercia  / Momento de inercia Masa Potencia mecánica Trabajo mecánico Momento Impulso Espacio Velocidad Hora Esfuerzo de torsión Velocidad Trabajo virtual
Formulaciones Leyes del movimiento de Newton Mecánica analítica Mecánica lagrangiana Mecánica hamiltoniana Mecánica routhiana Ecuación de Hamilton-Jacobi Ecuación de movimiento de Appell Mecánica de Koopman – von Neumann
Temas centrales Relación de amortiguación Desplazamiento Ecuaciones de movimiento Leyes del movimiento de Euler Fuerza ficticia Fricción Oscilador armónico Marco de referencia inercial  / no inercial Mecánica del movimiento de partículas planas Movimiento  ( lineal ) Ley de Newton de la gravitación universal Leyes del movimiento de Newton Velocidad relativa Cuerpo rígido dinámica Ecuaciones de Euler Movimiento armónico simple Vibración
Rotación Movimiento circular Marco de referencia giratorio Fuerza centrípeta Fuerza centrífuga reactivo fuerza Coriolis Péndulo Velocidad tangencial Velocidad rotacional Aceleración angular  / desplazamiento  / frecuencia  / velocidad
Científicos Kepler Galileo Huygens Newton Horrocks Halley Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Cauchy Routh Liouville Appell Gibbs Koopman von Neumann
Categorias ► Mecánica clásica
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Johannes Kepler ( / k ɛ p l ər / ; ^[2] alemán: [johanəs kɛplɐ, -nɛs -] ( escuchar ) ; ^{[3] [4]} 27 diciembre 1571 a 15 noviembre 1630) fue un alemán astrónomo , matemático , y astrólogo . Es una figura clave en la revolución científica del siglo XVII , mejor conocido por sus leyes del movimiento planetario y sus libros Astronomia nova , Harmonices Mundi y Epitome Astronomiae Copernicanae.. Estos también de obras, siempre una de las bases de Newton teoría de la 's gravitación universal .

Kepler era profesor de matemáticas en un seminario en Graz , donde se convirtió en socio del príncipe Hans Ulrich von Eggenberg . Más tarde se convirtió en asistente del astrónomo Tycho Brahe en Praga y, finalmente, en matemático imperial del emperador Rodolfo II y sus dos sucesores Matías y Fernando II . También enseñó matemáticas en Linz y fue asesor del general Wallenstein . Además, realizó un trabajo fundamental en el campo de la óptica , inventó una versión mejorada del telescopio refractor (o keplerio)., y fue mencionado en los descubrimientos telescópicos de su contemporáneo Galileo Galilei . Fue miembro correspondiente de la Accademia dei Lincei en Roma. ^[5]

Kepler vivió en una era en la que no había una distinción clara entre astronomía y astrología , pero sí una fuerte división entre astronomía (una rama de las matemáticas dentro de las artes liberales ) y física (una rama de la filosofía natural ). Kepler también incorporó argumentos y razonamientos religiosos en su trabajo, motivados por la convicción religiosa y la creencia de que Dios había creado el mundo de acuerdo con un plan inteligible que es accesible a través de la luz natural de la razón . ^[6] Kepler describió su nueva astronomía como "física celeste", ^[7] como "una excursión a la historia de AristótelesMetafísica ", ^[8] y como" un suplemento de En los cielos de Aristóteles", ^[9] transformando la antigua tradición de la cosmología física al tratar la astronomía como parte de una física matemática universal. ^[10]

Primeros años

Lugar de nacimiento de Kepler, en Weil der Stadt

Kepler nació el 27 de diciembre de 1571 en la Ciudad Imperial Libre de Weil der Stadt (ahora parte de la Región de Stuttgart en el estado alemán de Baden-Württemberg , 30 km al oeste del centro de Stuttgart). Su abuelo, Sebald Kepler, había sido alcalde de la ciudad. Cuando nació Johannes, tenía dos hermanos y una hermana y la fortuna de la familia Kepler estaba en declive. Su padre, Heinrich Kepler, se ganaba la vida precariamente como mercenario y dejó a la familia cuando Johannes tenía cinco años. Se cree que murió en la Guerra de los Ochenta Años en los Países Bajos. Su madre, Katharina Guldenmann , hija de un posadero, era curanderay herbolario . Nacido prematuramente, Johannes afirmó haber sido débil y enfermizo cuando era niño. Sin embargo, a menudo impresionaba a los viajeros en la posada de su abuelo con su fenomenal facultad matemática. ^[11]

Fue introducido a la astronomía a una edad temprana y desarrolló una gran pasión por ella que abarcaría toda su vida. A los seis años, observó el Gran Cometa de 1577 , escribiendo que "fue llevado por [su] madre a un lugar alto para mirarlo". ^[12] En 1580, a los nueve años, observó otro evento astronómico, un eclipse lunar , registrando que recordaba haber sido "llamado al aire libre" para verlo y que la luna "parecía bastante roja". ^[12] Sin embargo, la viruela infantil lo dejó con una visión débil y manos lisiadas, limitando su habilidad en los aspectos de observación de la astronomía. ^[13]

Cuando era niño, Kepler fue testigo del Gran Cometa de 1577 , que atrajo la atención de los astrónomos de toda Europa.

En 1589, después de pasar por la escuela primaria, la escuela latina y el seminario en Maulbronn , Kepler asistió a Tübinger Stift en la Universidad de Tübingen . Allí, estudió filosofía bajo Vito Müller ^[14] y la teología bajo Jacob Heerbrand (un estudiante de Philipp Melanchthon en Wittenberg), que también enseñaba Michael Maestlin mientras era un estudiante, hasta que se convirtió en Canciller en Tubinga en 1590. ^[15] Él demostró ser un excelente matemático y se ganó una reputación como un hábil astrólogo, lanzando horóscopospara compañeros de estudios. Bajo la instrucción de Michael Maestlin, profesor de matemáticas de Tubinga de 1583 a 1631, ^[15] aprendió tanto el sistema ptolemaico como el sistema copernicano de movimiento planetario. Se convirtió en copernicano en ese momento. En una disputa estudiantil, defendió el heliocentrismo tanto desde una perspectiva teórica como teológica, sosteniendo que el Sol era la principal fuente de fuerza motriz en el universo. ^[dieciséis]A pesar de su deseo de convertirse en ministro, cerca del final de sus estudios, Kepler fue recomendado para un puesto como profesor de matemáticas y astronomía en la escuela protestante de Graz. Aceptó el cargo en abril de 1594, a la edad de 22 años ^[17].

Graz (1594-1600)

Mysterium Cosmographicum

Modelo sólido platónico de Kepler del Sistema Solar , de Mysterium Cosmographicum (1596)

La primera obra astronómica importante de Kepler, Mysterium Cosmographicum ( El misterio cosmográfico , 1596), fue la primera defensa publicada del sistema copernicano. Kepler afirmó haber tenido una epifanía el 19 de julio de 1595, mientras enseñaba en Graz , demostrando la conjunción periódica de Saturno y Júpiter en el zodíaco : se dio cuenta de que los polígonos regularesunió un círculo inscrito y otro circunscrito en proporciones definidas, lo que, razonó, podría ser la base geométrica del universo. Después de no poder encontrar una disposición única de polígonos que se ajustaran a las observaciones astronómicas conocidas (incluso con planetas adicionales agregados al sistema), Kepler comenzó a experimentar con poliedros tridimensionales . Descubrió que cada uno de los cinco sólidos platónicos podía estar inscrito y circunscrito por orbes esféricos ; Anidar estos sólidos, cada uno encerrado en una esfera, uno dentro del otro produciría seis capas, correspondientes a los seis planetas conocidos: Mercurio , Venus , Tierra , Marte , Júpiter y Saturno. Al ordenar los sólidos de forma selectiva:octaedro , icosaedro , dodecaedro , tetraedro , cubo: Kepler descubrió que las esferas podían colocarse a intervalos correspondientes a los tamaños relativos de la trayectoria de cada planeta, asumiendo que los planetas giran alrededor del Sol. Kepler también encontró una fórmula que relaciona el tamaño del orbe de cada planeta con la longitud de su período orbital : de planetas internos a externos, la proporción de aumento en el período orbital es el doble de la diferencia en el radio del orbe. Sin embargo, Kepler luego rechazó esta fórmula porque no era lo suficientemente precisa. ^[18]

Como indicó en el título, Kepler pensó que había revelado el plan geométrico de Dios para el universo. Gran parte del entusiasmo de Kepler por el sistema copernicano surgió de sus convicciones teológicas sobre la conexión entre lo físico y lo espiritual ; el universo mismo era una imagen de Dios, con el Sol correspondiente al Padre, la esfera estelar al Hijo y el espacio intermedio entre el Espíritu Santo . Su primer manuscrito de Mysterium contenía un capítulo extenso que reconcilia el heliocentrismo con pasajes bíblicos que parecían apoyar el geocentrismo. ^[19]

Primer plano de una sección interior del modelo de Kepler

Con el apoyo de su mentor Michael Maestlin, Kepler recibió permiso del senado universitario de Tubinga para publicar su manuscrito, pendiente de la eliminación de la exégesis bíblica y la adición de una descripción más simple y comprensible del sistema copernicano, así como las nuevas ideas de Kepler. Mysterium se publicó a fines de 1596, y Kepler recibió sus copias y comenzó a enviarlas a destacados astrónomos y patrocinadores a principios de 1597; no fue muy leído, pero estableció la reputación de Kepler como un astrónomo altamente calificado. La efusiva dedicación, tanto a los poderosos mecenas como a los hombres que controlaban su posición en Graz, también proporcionó una puerta crucial al sistema de mecenazgo . ^[20]

Aunque los detalles se modificarían a la luz de su trabajo posterior, Kepler nunca abandonó la cosmología platónica poliédrica-esférica de Mysterium Cosmographicum . Sus principales trabajos astronómicos posteriores fueron, en cierto sentido, solo desarrollos posteriores, relacionados con encontrar dimensiones internas y externas más precisas para las esferas mediante el cálculo de las excentricidades de las órbitas planetarias dentro de ellas. En 1621, Kepler publicó una segunda edición ampliada de Mysterium , la mitad de larga que la primera, detallando en notas al pie de página las correcciones y mejoras que había logrado en los 25 años desde su primera publicación. ^[21]

En términos del impacto de Mysterium , puede verse como un primer paso importante en la modernización de la teoría propuesta por Nicolaus Copernicus en su De revolutionibus orbium coelestium . Si bien Copérnico trató de hacer avanzar un sistema heliocéntrico en este libro, recurrió a dispositivos ptolemaicos (es decir, epiciclos y círculos excéntricos) para explicar el cambio en la velocidad orbital de los planetas, y también continuó usando como punto de referencia el centro. de la órbita de la Tierra en lugar de la del Sol "como una ayuda para el cálculo y para no confundir al lector al divergir demasiado de Ptolomeo". La astronomía moderna le debe mucho a Mysterium Cosmographicum, a pesar de las fallas en su tesis principal, "ya que representa el primer paso para limpiar el sistema copernicano de los restos de la teoría ptolemaica que aún se aferran a él". ^[22]

Casa de Kepler y Barbara Müller en Gössendorf , cerca de Graz (1597-1599)

Matrimonio con Barbara Müller

En diciembre de 1595, Kepler conoció a Barbara Müller, una viuda de 23 años (dos veces más) con una hija pequeña, Regina Lorenz, y comenzó a cortejarla. Müller, heredera de las propiedades de sus difuntos maridos, también era hija de un exitoso propietario de molino. Su padre Jobst inicialmente se opuso al matrimonio. Aunque Kepler había heredado la nobleza de su abuelo, la pobreza de Kepler lo convertía en una pareja inaceptable. Jobst cedió después de que Kepler completó el trabajo en Mysterium , pero el compromiso casi se vino abajo mientras Kepler estaba ausente ocupándose de los detalles de la publicación. Sin embargo, los funcionarios protestantes, que habían ayudado a preparar el partido, presionaron a los Müller para que cumplieran su acuerdo. Barbara y Johannes se casaron el 27 de abril de 1597 ^[23].

En los primeros años de su matrimonio, los Kepler tuvieron dos hijos (Heinrich y Susanna), ambos murieron en la infancia. En 1602, tuvieron una hija (Susanna); en 1604, un hijo (Friedrich); y en 1607, otro hijo (Ludwig). ^[24]

Otras investigaciones

Tras la publicación de Mysterium y con la bendición de los inspectores escolares de Graz, Kepler inició un ambicioso programa para ampliar y desarrollar su trabajo. Planeó cuatro libros adicionales: uno sobre los aspectos estacionarios del universo (el Sol y las estrellas fijas); uno sobre los planetas y sus movimientos; uno sobre la naturaleza física de los planetas y la formación de accidentes geográficos (enfocados especialmente en la Tierra); y uno sobre los efectos de los cielos sobre la Tierra, que incluye óptica atmosférica, meteorología y astrología. ^[25]

También buscó las opiniones de muchos de los astrónomos a los que había enviado a Mysterium , entre ellos Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär), el matemático imperial de Rodolfo II y un acérrimo rival de Tycho Brahe . Ursus no respondió directamente, pero volvió a publicar la carta halagadora de Kepler para continuar con su disputa de prioridad sobre (lo que ahora se llama) el sistema tychónico.con Tycho. A pesar de esta mancha negra, Tycho también comenzó a mantener correspondencia con Kepler, comenzando con una crítica dura pero legítima del sistema de Kepler; Entre una gran cantidad de objeciones, Tycho discrepó con el uso de datos numéricos inexactos tomados de Copérnico. A través de sus cartas, Tycho y Kepler discutieron una amplia gama de problemas astronómicos, enfocándose en los fenómenos lunares y la teoría copernicana (particularmente su viabilidad teológica). Pero sin los datos significativamente más precisos del observatorio de Tycho, Kepler no tenía forma de abordar muchos de estos problemas. ^[26]

En cambio, centró su atención en la cronología y la "armonía", las relaciones numerológicas entre la música, las matemáticas y el mundo físico, y sus consecuencias astrológicas . Al asumir que la Tierra posee un alma (una propiedad que luego invocaría para explicar cómo el sol causa el movimiento de los planetas), estableció un sistema especulativo que conecta los aspectos astrológicos y las distancias astronómicas con el clima y otros fenómenos terrestres. En 1599, sin embargo, nuevamente sintió que su trabajo estaba limitado por la inexactitud de los datos disponibles, al igual que la creciente tensión religiosa también amenazaba su empleo continuo en Graz. En diciembre de ese año, Tycho invitó a Kepler a visitarlo enPraga ; el 1 de enero de 1600 (antes incluso de recibir la invitación), Kepler partió con la esperanza de que el patrocinio de Tycho pudiera resolver sus problemas filosóficos, así como los sociales y económicos. ^[27]

Praga (1600-1612)

Trabaja para Tycho Brahe

Tycho Brahe

El 4 de febrero de 1600, Kepler se reunió con Tycho Brahe y sus asistentes Franz Tengnagel y Longomontanus en Benátky nad Jizerou (a 35 km de Praga), el lugar donde se estaba construyendo el nuevo observatorio de Tycho. Durante los siguientes dos meses, se quedó como invitado, analizando algunas de las observaciones de Tycho de Marte; Tycho guardó sus datos de cerca, pero quedó impresionado por las ideas teóricas de Kepler y pronto le permitió más acceso. Kepler planeaba probar su teoría ^[28] de Mysterium Cosmographicum basándose en los datos de Marte, pero estimó que el trabajo tomaría hasta dos años (ya que no se le permitió copiar los datos simplemente para su propio uso). Con la ayuda de Johannes Jessenius, Kepler intentó negociar un acuerdo de empleo más formal con Tycho, pero las negociaciones se rompieron en una discusión airada y Kepler se fue a Praga el 6 de abril. Kepler y Tycho pronto se reconciliaron y finalmente llegaron a un acuerdo sobre el salario y la vivienda, y en junio, Kepler regresó a Graz para recoger a su familia. ^[29]

Las dificultades políticas y religiosas en Graz frustraron sus esperanzas de regresar inmediatamente a Brahe; con la esperanza de continuar sus estudios astronómicos, Kepler buscó un nombramiento como matemático del Archiduque Fernando . Con ese fin, Kepler compuso un ensayo, dedicado a Fernando, en el que propuso una teoría del movimiento lunar basada en la fuerza: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("Hay una fuerza en la tierra que hace que la luna moverse"). ^[30] Aunque el ensayo no le valió un lugar en la corte de Fernando, sí detalló un nuevo método para medir los eclipses lunares, que aplicó durante el eclipse del 10 de julio en Graz. Estas observaciones formaron la base de sus exploraciones de las leyes de la óptica que culminarían en Astronomiae Pars Optica . ^[31]

El 2 de agosto de 1600, después de negarse a convertirse al catolicismo, Kepler y su familia fueron desterrados de Graz. Varios meses después, Kepler regresó, ahora con el resto de su familia, a Praga. Durante la mayor parte de 1601, fue apoyado directamente por Tycho, quien lo asignó a analizar las observaciones planetarias y escribir un tratado contra el rival de Tycho (ya fallecido), Ursus. En septiembre, Tycho le consiguió un encargo como colaborador en el nuevo proyecto que le había propuesto al emperador: las Tablas Rudolphine que deberían reemplazar las Tablas Prutenic de Erasmo Reinhold.. Dos días después de la inesperada muerte de Tycho el 24 de octubre de 1601, Kepler fue nombrado su sucesor como el matemático imperial con la responsabilidad de completar su obra inconclusa. Los próximos 11 años como matemático imperial serían los más productivos de su vida. ^[32]

Asesor del emperador Rodolfo II

La principal obligación de Kepler como matemático imperial era proporcionar consejos astrológicos al emperador. Aunque Kepler veía con malos ojos los intentos de los astrólogos contemporáneos de predecir con precisión el futuro o los eventos divinos específicos, había estado proyectando horóscopos detallados bien recibidos para amigos, familiares y patrocinadores desde su época de estudiante en Tubinga. Además de los horóscopos para aliados y líderes extranjeros, el emperador buscó el consejo de Kepler en tiempos de problemas políticos. Rudolf estaba activamente interesado en el trabajo de muchos de sus eruditos de la corte (incluidos numerosos alquimistas ) y también se mantuvo al día con el trabajo de Kepler en astronomía física. ^[33]

Oficialmente, las únicas doctrinas religiosas aceptables en Praga eran la católica y la utraquista , pero la posición de Kepler en la corte imperial le permitió practicar su fe luterana sin obstáculos. El emperador proporcionaba nominalmente un amplio ingreso para su familia, pero las dificultades del enorme tesoro imperial significaban que conseguir el dinero suficiente para cumplir con las obligaciones financieras era una lucha continua. En parte debido a problemas económicos, su vida en casa con Barbara fue desagradable, empañada por disputas y episodios de enfermedad. La vida en la corte, sin embargo, puso a Kepler en contacto con otros destacados eruditos ( Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels , Jost Bürgi , David Fabricius, Martin Bachazek y Johannes Brengger, entre otros) y el trabajo astronómico avanzó rápidamente. ^[34]

Astronomiae Pars Optica

Una placa de Astronomiae Pars Optica , que ilustra la estructura de los ojos de varias especies.

Mientras Kepler continuaba analizando lentamente las observaciones de Tycho en Marte, ahora disponibles para él en su totalidad, y comenzaba el lento proceso de tabulación de las Tablas Rudolphine , Kepler también retomó la investigación de las leyes de la óptica de su ensayo lunar de 1600. Tanto lunar como solar. Los eclipses presentaban fenómenos inexplicables, como tamaños de sombra inesperados, el color rojo de un eclipse lunar total y la luz supuestamente inusual que rodea un eclipse solar total. Problemas relacionados con la refracción atmosférica aplicados a todas las observaciones astronómicas. Durante la mayor parte de 1603, Kepler detuvo su otro trabajo para centrarse en la teoría óptica; el manuscrito resultante, presentado al emperador el 1 de enero de 1604, se publicó comoAstronomiae Pars Optica (La parte óptica de la astronomía). En él, Kepler describió la ley del cuadrado inverso que gobierna la intensidad de la luz, la reflexión de espejos planos y curvos y los principios de las cámaras estenopeicas , así como las implicaciones astronómicas de la óptica como el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes. También extendió su estudio de la óptica al ojo humano, y los neurocientíficos generalmente lo consideran el primero en reconocer que las imágenes se proyectan invertidas y revertidas por el cristalino del ojo en la retina.. La solución a este dilema no era de particular importancia para Kepler, ya que no lo veía como perteneciente a la óptica, aunque sugirió que la imagen se corrigió más tarde "en los huecos del cerebro" debido a la "actividad del alma". " ^[35] Hoy en día, Astronomiae Pars Optica es generalmente reconocida como la base de la óptica moderna (aunque la ley de refracción está notoriamente ausente). ^[36] Con respecto a los inicios de la geometría proyectiva , Kepler introdujo la idea del cambio continuo de una entidad matemática en este trabajo. Argumentó que si un foco de una sección cónicaSi se les permitiera moverse a lo largo de la línea que une los focos, la forma geométrica se transformaría o degeneraría, una en otra. De esta forma, una elipse se convierte en parábola cuando un foco se mueve hacia el infinito, y cuando dos focos de una elipse se fusionan, se forma un círculo. A medida que los focos de una hipérbola se fusionan entre sí, la hipérbola se convierte en un par de líneas rectas. También asumió que si una línea recta se extiende hasta el infinito, se encontrará en un solo punto en el infinito , por lo que tendrá las propiedades de un círculo grande. ^[37]

Supernova de 1604

Véase también: Supernova de Kepler

Remanente de la supernova SN 1604 de Kepler

En octubre de 1604, apareció una nueva y brillante estrella vespertina ( SN 1604 ), pero Kepler no creyó en los rumores hasta que lo vio él mismo. Kepler comenzó a observar sistemáticamente la nova. Astrológicamente, el final de 1603 marcó el comienzo de un trígono ardiente , el comienzo del ciclo de alrededor de 800 años de grandes conjunciones ; los astrólogos asociaron los dos períodos anteriores con el ascenso de Carlomagno (c. 800 años antes) y el nacimiento de Cristo (c. 1600 años antes), y por lo tanto esperaban eventos de gran portento, especialmente con respecto al emperador. Fue en este contexto, como matemático imperial y astrólogo del emperador, que Kepler describió la nueva estrella dos años después en su De Stella Nova.. En él, Kepler abordó las propiedades astronómicas de la estrella mientras adoptaba un enfoque escéptico de las muchas interpretaciones astrológicas que circulaban en ese momento. Notó su luminosidad que se desvanecía, especuló sobre su origen y usó la falta de paralaje observado para argumentar que estaba en la esfera de las estrellas fijas, socavando aún más la doctrina de la inmutabilidad de los cielos (la idea aceptada desde Aristóteles de que las esferas celestes eran perfectos e inmutables). El nacimiento de una nueva estrella implicó la variabilidad de los cielos. En un apéndice, Kepler también discutió el trabajo cronológico reciente del historiador polaco Laurentius Suslyga ; calculó que, si Suslyga tenía razón en que los plazos aceptados estaban retrasados ​​cuatro años, entonces la Estrella de Belén—Análogo a la nueva estrella actual— habría coincidido con la primera gran conjunción del ciclo anterior de 800 años. ^[38]

La ubicación de la estela nova , al pie de Ophiuchus , está marcada con una N (8 cuadrículas hacia abajo, 4 hacia la izquierda).

Astronomia nova

La extensa línea de investigación que culminó en Astronomia nova ( Una nueva astronomía ) —incluidas las dos primeras leyes del movimiento planetario— comenzó con el análisis, bajo la dirección de Tycho, de la órbita de Marte. Kepler calculó y recalculó varias aproximaciones de la órbita de Marte usando una ecuación (la herramienta matemática que Copérnico había eliminado con su sistema), y finalmente creó un modelo que generalmente coincidía con las observaciones de Tycho en dos minutos de arco.(el error de medición promedio). Pero no estaba satisfecho con el resultado complejo y todavía ligeramente inexacto; en ciertos puntos, el modelo difería de los datos hasta en ocho minutos de arco. Habiendo fallado la amplia gama de métodos tradicionales de astronomía matemática, Kepler se dedicó a tratar de ajustar una órbita ovoide a los datos. ^[39]

En la visión religiosa de Kepler del cosmos, el Sol (un símbolo de Dios Padre ) era la fuente de fuerza motriz en el Sistema Solar. Como base física, Kepler se basó por analogía en la teoría del alma magnética de la Tierra de William Gilbert de De Magnete (1600) y en su propio trabajo sobre óptica. Kepler supuso que la fuerza motriz (o especie motriz ) ^[40] irradiada por el Sol se debilita con la distancia, provocando un movimiento más rápido o más lento a medida que los planetas se acercan o alejan de él. ^{[41] [nota 1]} Quizás esta suposición implicaba una relación matemática que restauraría el orden astronómico. Basado en medidas del afelio y el periheliode la Tierra y Marte, creó una fórmula en la que la velocidad de movimiento de un planeta es inversamente proporcional a su distancia del Sol. Verificar esta relación a lo largo del ciclo orbital requirió un cálculo muy extenso; Para simplificar esta tarea, a finales de 1602 Kepler reformuló la proporción en términos de geometría: los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales, su segunda ley del movimiento planetario. ^[43]

Diagrama de la trayectoria geocéntrica de Marte a través de varios períodos de aparente movimiento retrógrado ( Astronomia nova, Capítulo 1, 1609)

Luego se dedicó a calcular la órbita completa de Marte, utilizando la ley de velocidad geométrica y asumiendo una órbita ovoide con forma de huevo . Después de aproximadamente 40 intentos fallidos, a finales de 1604 finalmente se le ocurrió la idea de una elipse, ^[44] que previamente había supuesto que era una solución demasiado simple para que los primeros astrónomos la hubieran pasado por alto. ^[45] Al encontrar que una órbita elíptica se ajustaba a los datos de Marte, Kepler concluyó inmediatamente que todos los planetas se mueven en elipses, con el Sol en un foco, su primera ley del movimiento planetario. Como no empleó asistentes de cálculo, no extendió el análisis matemático más allá de Marte. A finales de año, completó el manuscrito de Astronomia nova., aunque no se publicaría hasta 1609 debido a disputas legales sobre el uso de las observaciones de Tycho, propiedad de sus herederos. ^[46]

Dioptrice , manuscrito de Somnium y otros trabajos

En los años posteriores a la finalización de Astronomia Nova , la mayor parte de la investigación de Kepler se centró en los preparativos para las Tablas Rudolphine y un conjunto completo de efemérides (predicciones específicas de las posiciones de planetas y estrellas) basadas en la tabla (aunque ninguna de las dos se completaría durante muchos años). ). También intentó (sin éxito) iniciar una colaboración con el astrónomo italiano Giovanni Antonio Magini . Algunos de sus otros trabajos se ocuparon de la cronología, especialmente la datación de eventos en la vida de Jesús , y de la astrología, especialmente la crítica de predicciones dramáticas de catástrofes como las de Helisaeus Roeslin . ^[47]

Kepler y Roeslin participaron en una serie de ataques y contraataques publicados, mientras que el médico Philip Feselius publicó un trabajo descartando la astrología por completo (y el trabajo de Roeslin en particular). En respuesta a lo que Kepler vio como los excesos de la astrología por un lado y el rechazo demasiado entusiasta de la misma por el otro, Kepler preparó Tertius Interveniens[Intervenciones de terceros]. Nominalmente, este trabajo, presentado al patrón común de Roeslin y Feselius, fue una mediación neutral entre los eruditos enfrentados, pero también estableció las opiniones generales de Kepler sobre el valor de la astrología, incluidos algunos mecanismos hipotéticos de interacción entre planetas y almas individuales. Si bien Kepler consideraba que la mayoría de las reglas y métodos tradicionales de la astrología eran el "estiércol maloliente" en el que "una gallina trabajadora" raspa, había una "semilla de grano ocasional, de hecho, incluso una perla o una pepita de oro". por el astrólogo científico concienzudo. ^[48] Por el contrario, Sir Oliver LodgeObservó que Kepler despreciaba un poco la astrología, ya que Kepler "continuamente atacaba y arrojaba sarcasmo a la astrología, pero era lo único por lo que la gente le pagaría, y en eso vivió, en cierto modo". ^[49]

Calle Karlová en Old Town, Praga  - casa donde vivía Kepler. Ahora un museo [1]

En los primeros meses de 1610, Galileo Galilei —utilizando su nuevo y poderoso telescopio— descubrió cuatro satélites que orbitaban Júpiter. Al publicar su relato como Sidereus Nuncius [Starry Messenger], Galileo buscó la opinión de Kepler, en parte para reforzar la credibilidad de sus observaciones. Kepler respondió con entusiasmo con una breve respuesta publicada, Dissertatio cum Nuncio Sidereo [Conversación con el mensajero de las estrellas]. Respaldó las observaciones de Galileo y ofreció una serie de especulaciones sobre el significado y las implicaciones de los descubrimientos y métodos telescópicos de Galileo, para la astronomía y la óptica, así como para la cosmología y la astrología. Más tarde ese año, Kepler publicó sus propias observaciones telescópicas de las lunas enNarratio de Jovis Satellitibus , que proporciona más apoyo a Galileo. Sin embargo, para decepción de Kepler, Galileo nunca publicó sus reacciones (si las hubo) a Astronomia Nova . ^[50]

Después de enterarse de los descubrimientos telescópicos de Galileo, Kepler también inició una investigación teórica y experimental de la óptica telescópica utilizando un telescopio prestado del Duque Ernesto de Colonia. ^[51] El manuscrito resultante se completó en septiembre de 1610 y publicada como Dioptrice en 1611. En ella, Kepler establece la base teórica de doble convexa lentes convergentes y de doble cóncava lentes divergentes -y la forma en que se combinan para producir un telescopio de Galileo —Así como los conceptos de imágenes reales frente a virtuales , imágenes verticales frente a invertidas, y los efectos de la distancia focal en la ampliación y reducción. También describió un telescopio mejorado, ahora conocido como eltelescopio astronómico o keplerio, en el que dos lentes convexas pueden producir un aumento mayor que la combinación de lentes convexas y cóncavas de Galileo. ^[52]

Uno de los diagramas de Strena Seu de Nive Sexangula , que ilustra la conjetura de Kepler

Alrededor de 1611, Kepler hizo circular un manuscrito de lo que eventualmente se publicaría (póstumamente) como Somnium [El sueño]. Parte del propósito de Somniumera describir cómo sería practicar la astronomía desde la perspectiva de otro planeta, para mostrar la viabilidad de un sistema no geocéntrico. El manuscrito, que desapareció después de cambiar de manos varias veces, describía un viaje fantástico a la Luna; era en parte alegoría, en parte autobiografía y en parte tratado sobre viajes interplanetarios (y a veces se describe como la primera obra de ciencia ficción). Años más tarde, una versión distorsionada de la historia puede haber instigado el juicio por brujería contra su madre, ya que la madre del narrador consulta a un demonio para aprender los medios de viajar en el espacio. Tras su eventual absolución,Kepler compuso 223 notas a pie de página de la historia, varias veces más largas que el texto real, que explicaban los aspectos alegóricos, así como el considerable contenido científico (particularmente en lo que respecta a la geografía lunar) oculto dentro del texto.^[53]

Trabajar en matemáticas y física

Como regalo de Año Nuevo ese año (1611), también compuso para su amigo y mecenas, el barón Wackher von Wackhenfels, un breve folleto titulado Strena Seu de Nive Sexangula ( Un regalo de año nuevo de nieve hexagonal ). En este tratado, publicó la primera descripción de la simetría hexagonal de los copos de nieve y, extendiendo la discusión a una base física atomista hipotética para la simetría, planteó lo que más tarde se conocería como la conjetura de Kepler , una declaración sobre la disposición más eficiente para empacar esferas. . ^{[54] [55]}

Problemas personales y políticos

En 1611, la creciente tensión político-religiosa en Praga llegó a un punto crítico. El emperador Rodolfo, cuya salud empeoraba, fue obligado a abdicar como rey de Bohemia por su hermano Matías . Ambas partes buscaron el consejo astrológico de Kepler, una oportunidad que utilizó para ofrecer consejos políticos conciliadores (con poca referencia a las estrellas, excepto en declaraciones generales para desalentar acciones drásticas). Sin embargo, estaba claro que las perspectivas de futuro de Kepler en la corte de Matthias eran escasas. ^[56]

También en ese año, Barbara Kepler contrajo fiebre maculosa húngara y luego comenzó a tener convulsiones . Mientras Barbara se recuperaba, los tres hijos de Kepler enfermaron de viruela; Friedrich, de 6 años, murió. Tras la muerte de su hijo, Kepler envió cartas a posibles clientes en Württemberg y Padua . En la Universidad de Tübingen en Württemberg, las preocupaciones sobre las supuestas herejías calvinistas de Kepler en violación de la Confesión de Augsburgo y la Fórmula de la Concordia impidieron su regreso. La Universidad de Padua—Por recomendación del saliente Galileo— buscó a Kepler para ocupar la cátedra de matemáticas, pero Kepler, prefiriendo mantener a su familia en territorio alemán, viajó a Austria para conseguir un puesto como profesor y matemático de distrito en Linz . Sin embargo, Barbara recayó en la enfermedad y murió poco después del regreso de Kepler. ^[57]

Kepler pospuso el traslado a Linz y permaneció en Praga hasta la muerte de Rudolf a principios de 1612, aunque entre la agitación política, la tensión religiosa y la tragedia familiar (junto con la disputa legal sobre la herencia de su esposa), Kepler no pudo investigar. En cambio, armó un manuscrito cronológico, Eclogae Chronicae , a partir de correspondencia y trabajos anteriores. Tras la sucesión como emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, Matías reafirmó la posición (y el salario) de Kepler como matemático imperial, pero le permitió trasladarse a Linz. ^[58]

Linz y otros lugares (1612-1630)

Una estatua de Kepler en Linz

En Linz, las principales responsabilidades de Kepler (más allá de completar las Tablas Rudolphine ) eran enseñar en la escuela del distrito y brindar servicios astrológicos y astronómicos. En sus primeros años allí, disfrutó de seguridad financiera y libertad religiosa en relación con su vida en Praga, aunque fue excluido de la Eucaristía por su iglesia luterana por sus escrúpulos teológicos. También fue durante su tiempo en Linz que Kepler tuvo que lidiar con la acusación y el veredicto final de brujería contra su madre Katharina en la ciudad protestante de Leonberg . Ese golpe, que ocurrió solo unos años después de la excomunión de Kepler., no se ve como una coincidencia sino como un síntoma del asalto en toda regla librado por los luteranos contra Kepler. ^[59]

Su primera publicación en Linz fue De vero Anno (1613), un tratado ampliado sobre el año del nacimiento de Cristo; también participó en las deliberaciones sobre si se debe introducir el Papa Gregorio 's calendario reformado a tierras alemanas protestante; ese año también escribió el influyente tratado matemático Nova stereometria doliorum vinariorum , sobre la medición del volumen de contenedores como barriles de vino, publicado en 1615. ^[60]

Segundo matrimonio

El 30 de octubre de 1613, Kepler se casó con Susanna Reuttinger, de 24 años. Tras la muerte de su primera esposa, Barbara, Kepler había considerado 11 coincidencias diferentes durante dos años (un proceso de decisión formalizado más tarde como el problema del matrimonio ). ^[61] Con el tiempo regresó a Reuttinger (el quinto partido) quien, escribió, "me ganó con amor, humilde lealtad, economía del hogar, diligencia y el amor que le dio a los hijastros". ^[62] Los primeros tres hijos de este matrimonio (Margareta Regina, Katharina y Sebald) murieron en la infancia. Tres más sobrevivieron hasta la edad adulta: Cordula (nacida en 1621); Fridmar (nacido en 1623); e Hildebert (nacido en 1625). Según los biógrafos de Kepler, este fue un matrimonio mucho más feliz que el primero. ^[63]

Epítome de la astronomía copernicana , los calendarios y el juicio por brujería de su madre

Más información: Epitome astronomiae Copernicanae

La Figura 'M' de Kepler del Epítome , que muestra el mundo como perteneciente a una sola de cualquier cantidad de estrellas similares.

Desde que completó la Astronomia nova , Kepler había tenido la intención de redactar un libro de texto de astronomía. ^[64] En 1615, completó el primero de tres volúmenes de Epitome astronomiae Copernicanae ( Epítome de la astronomía copernicana ); el primer volumen (libros I-III) se imprimió en 1617, el segundo (libro IV) en 1620 y el tercero (libros V-VII) en 1621. A pesar del título, que se refería simplemente al heliocentrismo, el libro de texto de Kepler culminó en su propio sistema basado en elipse. The Epitome se convirtió en la obra más influyente de Kepler. Contenía las tres leyes del movimiento planetario e intentaba explicar los movimientos celestiales a través de causas físicas. ^{[sesenta y cinco]}Aunque extendió explícitamente las dos primeras leyes del movimiento planetario (aplicadas a Marte en Astronomia nova ) a todos los planetas, así como a la Luna y los satélites mediceanos de Júpiter , ^{[nota 2]} no explica cómo las órbitas elípticas se pueden derivar de datos de observación. ^[68]

Como resultado de las Tablas Rudolphine y las Efemérides relacionadas , Kepler publicó calendarios astrológicos, que fueron muy populares y ayudaron a compensar los costos de producir su otro trabajo, especialmente cuando se retuvo el apoyo del tesoro imperial. En sus calendarios —seis entre 1617 y 1624— Kepler pronosticó las posiciones planetarias y el tiempo, así como los acontecimientos políticos; estos últimos eran a menudo astutamente precisos, gracias a su aguda comprensión de las tensiones políticas y teológicas contemporáneas. En 1624, sin embargo, la escalada de esas tensiones y la ambigüedad de las profecías significaron problemas políticos para el propio Kepler; su calendario final se quemó públicamente en Graz. ^[69]

Armonías geométricas en los sólidos perfectos de Harmonices Mundi (1619)

En 1615, Ursula Reingold, una mujer en una disputa financiera con el hermano de Kepler, Christoph, afirmó que la madre de Kepler, Katharina, la había enfermado con un brebaje maligno. La disputa se intensificó y en 1617 Katharina fue acusada de brujería ; Los juicios por brujería eran relativamente comunes en Europa central en este momento. A partir de agosto de 1620, fue encarcelada durante catorce meses. Fue puesta en libertad en octubre de 1621, gracias en parte a la extensa defensa legal elaborada por Kepler. Los acusadores no tenían pruebas más contundentes que los rumores. Katharina fue sometida a territio verbalis , una descripción gráfica de la tortura que la aguardaba como bruja, en un intento final por hacerla confesar. A lo largo del juicio, Kepler pospuso su otro trabajo para centrarse en su "teoría armónica". El resultado, publicado en 1619,estabaHarmonices Mundi ("Armonía del mundo"). ^[70]

Harmonices Mundi

Artículo principal: Harmonices Mundi

Kepler estaba convencido de "que las cosas geométricas han proporcionado al Creador el modelo para decorar el mundo entero". ^[71] En Harmony , intentó explicar las proporciones del mundo natural, en particular los aspectos astronómicos y astrológicos, en términos de música. ^{[nota 3]} El conjunto central de "armonías" era la musica universalis o "música de las esferas", que había sido estudiada por Pitágoras , Ptolomeo y muchos otros antes de Kepler; de hecho, poco después de publicar Harmonices Mundi , Kepler se vio envuelto en una disputa de prioridad con Robert Fludd , quien había publicado recientemente su propia teoría armónica. ^[72]

Kepler comenzó explorando polígonos regulares y sólidos regulares , incluidas las figuras que se conocerían como sólidos de Kepler . A partir de ahí, extendió su análisis armónico a la música, la meteorología y la astrología; la armonía resultó de los tonos hechos por las almas de los cuerpos celestes, y en el caso de la astrología, la interacción entre esos tonos y las almas humanas. En la parte final del trabajo (Libro V), Kepler se ocupó de los movimientos planetarios, especialmente las relaciones entre la velocidad orbital y la distancia orbital del Sol. Otros astrónomos habían utilizado relaciones similares, pero Kepler —con los datos de Tycho y sus propias teorías astronómicas— las trató con mucha más precisión y les asignó un nuevo significado físico. ^[73]

Entre muchas otras armonías, Kepler articuló lo que llegó a conocerse como la tercera ley del movimiento planetario. Intentó muchas combinaciones hasta que descubrió que (aproximadamente) " El cuadrado de los tiempos periódicos son entre sí como los cubos de las distancias medias ". Aunque da la fecha de esta epifanía (8 de marzo de 1618), no da detalles sobre cómo llegó a esta conclusión. ^[74] Sin embargo, el significado más amplio para la dinámica planetaria de esta ley puramente cinemática no se realizó hasta la década de 1660. Cuando se combinó con la recién descubierta ley de la fuerza centrífuga de Christiaan Huygens , permitió a Isaac Newton , Edmund Halley y tal vez Christopher Wren yRobert Hooke para demostrar de forma independiente que la presunta atracción gravitacional entre el Sol y sus planetas disminuía con el cuadrado de la distancia entre ellos. ^[75] Esto refutó la suposición tradicional de la física escolástica de que el poder de atracción gravitacional permanecía constante con la distancia siempre que se aplicaba entre dos cuerpos, como fue asumido por Kepler y también por Galileo en su ley universal equivocada de que la caída gravitacional es uniformemente acelerada. y también por Borrelli, alumno de Galileo, en su Mecánica celeste de 1666. ^[76]

Tablas de Rudolphine y sus últimos años

Nombre "Copérnico" en un informe manuscrito de Kepler sobre las Tablas Rudolphine (1616).

Página de título de las Tabulae Rudolphinae , Ulm, 1627

Horóscopo de Kepler para el general Wallenstein

En 1623, Kepler finalmente completó las Tablas Rudolphine , que en ese momento se consideraba su obra principal. Sin embargo, debido a los requisitos de publicación del emperador y las negociaciones con el heredero de Tycho Brahe, no se imprimirá hasta 1627. Mientras tanto, la tensión religiosa, la raíz de la Guerra de los Treinta Años en curso , una vez más puso a Kepler y su familia en peligro. En 1625, agentes de la Contrarreforma católica sellaron la mayor parte de la biblioteca de Kepler, y en 1626 la ciudad de Linz fue sitiada. Kepler se trasladó a Ulm , donde organizó la impresión de las Tablas por cuenta propia. ^[77]

En 1628, tras los éxitos militares de los ejércitos del emperador Fernando bajo el mando del general Wallenstein , Kepler se convirtió en asesor oficial de Wallenstein. Aunque no era el astrólogo de la corte del general per se, Kepler proporcionó cálculos astronómicos para los astrólogos de Wallenstein y ocasionalmente escribió horóscopos él mismo. En sus últimos años, Kepler pasó gran parte de su tiempo viajando, desde la corte imperial en Praga a Linz y Ulm a un hogar temporal en Sagan , y finalmente a Ratisbona . Poco después de llegar a Ratisbona, Kepler cayó enfermo. Murió el 15 de noviembre de 1630 y fue enterrado allí; su lugar de enterramiento se perdió después de que el ejército sueco destruyera el cementerio. ^[78] Solo el epitafio poético de autoría propia de Kepler sobrevivió a los tiempos:

Mensus eram coelos, nunc terrae metior umbras

Mens coelestis erat, corporis umbra iacet.

Medí los cielos, ahora mido las sombras

En el cielo estaba la mente, en la tierra descansa el cuerpo. ^[79]

Cristianismo

La creencia de Kepler de que Dios creó el cosmos de manera ordenada hizo que intentara determinar y comprender las leyes que gobiernan el mundo natural, más profundamente en astronomía. ^{[80] [81]} Se le ha atribuido la frase "Simplemente estoy pensando los pensamientos de Dios después de Él", aunque probablemente se trata de una versión encapsulada de un escrito de su mano:

Esas leyes [de la naturaleza] están al alcance de la mente humana; Dios quería que los reconozcamos al crearnos a su propia imagen para que pudiéramos compartir sus propios pensamientos. ^[82]

Recepción de su astronomía

Las leyes de Kepler del movimiento planetario no fueron aceptadas de inmediato. Varias figuras importantes como Galileo y René Descartes ignoraron por completo la Astronomia nova de Kepler . Muchos astrónomos, incluido el maestro de Kepler, Michael Maestlin, se opusieron a la introducción de la física por parte de Kepler en su astronomía. Algunos adoptaron posiciones de compromiso. Ismaël Bullialdus aceptó órbitas elípticas pero reemplazó la ley del área de Kepler con movimiento uniforme con respecto al foco vacío de la elipse, mientras que Seth Ward usó una órbita elíptica con movimientos definidos por una ecuación. ^{[83] [84] [85]}

Varios astrónomos probaron la teoría de Kepler y sus diversas modificaciones con observaciones astronómicas. Dos tránsitos de Venus y Mercurio a través de la faz del sol proporcionaron pruebas sensibles de la teoría, en circunstancias en las que estos planetas normalmente no se podían observar. En el caso del tránsito de Mercurio en 1631, Kepler había sido extremadamente inseguro de los parámetros de Mercurio y aconsejó a los observadores que buscaran el tránsito el día antes y después de la fecha prevista. Pierre Gassendi observó el tránsito en la fecha prevista, una confirmación de la predicción de Kepler. ^[86] Esta fue la primera observación de un tránsito de Mercurio. Sin embargo, su intento de observar el tránsito de Venussolo un mes después no tuvo éxito debido a inexactitudes en las Tablas Rudolphine. Gassendi no se dio cuenta de que no era visible desde la mayor parte de Europa, incluido París. ^[87] Jeremiah Horrocks , quien observó el tránsito de Venus en 1639 , había usado sus propias observaciones para ajustar los parámetros del modelo keplerio, predijo el tránsito y luego construyó un aparato para observar el tránsito. Siguió siendo un firme defensor del modelo keplerio. ^{[88] [89] [90]}

El epítome de la astronomía copernicana fue leído por astrónomos de toda Europa y, tras la muerte de Kepler, fue el vehículo principal para difundir las ideas de Kepler. En el período 1630-1650, este libro fue el libro de texto de astronomía más utilizado, y ganó muchos adeptos a la astronomía basada en elipse. ^[65] Sin embargo, pocos adoptaron sus ideas sobre la base física de los movimientos celestes. A finales del siglo XVII, varias teorías de la astronomía física extraídas del trabajo de Kepler, en particular las de Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke, comenzaron a incorporar fuerzas atractivas (aunque no las especies de motivos cuasi-espirituales postuladas por Kepler) y el concepto cartesiano de inercia . ^[91] Esto culminó en Isaac NewtonPrincipia Mathematica (1687), en el que Newton derivó las leyes del movimiento planetario de Kepler a partir de una teoría de la gravitación universal basada en la fuerza. ^[92]

Legado histórico y cultural

Monumento a Tycho Brahe y Kepler en Praga , República Checa

El sello de la RDA con Kepler

Historia de la ciencia

Más allá de su papel en el desarrollo histórico de la astronomía y la filosofía natural, Kepler ha cobrado gran importancia en la filosofía y la historiografía de la ciencia . Kepler y sus leyes del movimiento fueron fundamentales para las primeras historias de la astronomía, como la Histoire des mathématiques de Jean-Étienne Montucla de 1758 y la Histoire de l'astronomie moderne de Jean-Baptiste Delambre de 1821 . Éstas y otras historias escritas desde la perspectiva de la Ilustración trataron los argumentos metafísicos y religiosos de Kepler con escepticismo y desaprobación, pero más tarde los filósofos románticos -era naturales consideraron estos elementos como fundamentales para su éxito. William Whewell , en su influyente Historia de las ciencias inductivas de 1837, encontró que Kepler era el arquetipo del genio científico inductivo; en su Filosofía de las ciencias inductivas de 1840, Whewell sostenía a Kepler como la encarnación de las formas más avanzadas de método científico . De manera similar, Ernst Friedrich Apelt —el primero en estudiar extensamente los manuscritos de Kepler, luego de que Catalina la Grande los comprara— identificó a Kepler como una clave de la " Revolución de las ciencias ". Apelt, que vio las matemáticas, la sensibilidad estética, las ideas físicas y la teología de Kepler como parte de un sistema unificado de pensamiento, produjo el primer análisis extenso de la vida y obra de Kepler.^[93]

El trabajo de Alexandre Koyré sobre Kepler fue, después de Apelt, el primer hito importante en las interpretaciones históricas de la cosmología de Kepler y su influencia. En las décadas de 1930 y 1940, Koyré y varios otros miembros de la primera generación de historiadores profesionales de la ciencia describieron la " Revolución científica"como el evento central en la historia de la ciencia, y Kepler como una (quizás la) figura central en la revolución. Koyré colocó la teorización de Kepler, más que su trabajo empírico, en el centro de la transformación intelectual de las visiones del mundo antiguas a las modernas Desde la década de 1960, el volumen de la erudición histórica de Kepler se ha expandido enormemente, incluidos los estudios de su astrología y meteorología, sus métodos geométricos, el papel de sus puntos de vista religiosos en su trabajo, sus métodos literarios y retóricos, su interacción con la cultura y la cultura más amplias. corrientes filosóficas de su tiempo, e incluso su papel como historiador de la ciencia. ^[94]

Los filósofos de la ciencia —como Charles Sanders Peirce , Norwood Russell Hanson , Stephen Toulmin y Karl Popper— se han dirigido repetidamente a Kepler: se han encontrado ejemplos de inconmensurabilidad , razonamiento analógico , falsificación y muchos otros conceptos filosóficos en la obra de Kepler. El físico Wolfgang Pauli incluso utilizó la disputa de prioridad de Kepler con Robert Fludd para explorar las implicaciones de la psicología analítica en la investigación científica. ^[95]

Ediciones y traducciones

Las traducciones modernas de varios libros de Kepler aparecieron a finales del siglo XIX y principios del XX, la publicación sistemática de sus obras completas comenzó en 1937 (y está a punto de completarse a principios del siglo XXI).

Christian Frisch (1807-1881) preparó una edición en ocho volúmenes, Kepleri Opera omnia, entre 1858 y 1871, con motivo del 300 aniversario de Kepler. La edición de Frisch solo incluía el latín de Kepler, con un comentario en latín.

Walther von Dyck (1856-1934) planeó una nueva edición a partir de 1914 . Dyck recopiló copias de los manuscritos sin editar de Kepler, utilizando contactos diplomáticos internacionales para convencer a las autoridades soviéticas de que le prestaran los manuscritos guardados en Leningrado para su reproducción fotográfica. Estos manuscritos contenían varias obras de Kepler que no habían estado disponibles para Frisch. Las fotografías de Dyck siguen siendo la base de las ediciones modernas de los manuscritos inéditos de Kepler.

Max Caspar (1880-1956) publicó su traducción al alemán del Mysterium Cosmographicum de Kepler en 1923. Tanto Dyck como Caspar fueron influenciados en su interés por Kepler por el matemático Alexander von Brill (1842-1935). Caspar se convirtió en colaborador de Dyck, sucediéndolo como líder del proyecto en 1934, estableciendo la Kepler-Kommission al año siguiente. Con la ayuda de Martha List (1908-1992) y Franz Hammer (1898-1979), Caspar continuó su trabajo editorial durante la Segunda Guerra Mundial. Max Caspar también publicó una biografía de Kepler en 1948. ^[96] La comisión fue presidida más tarde por Volker Bialas (durante 1976-2003) y Ulrich Grigull (durante 1984-1999) y Roland Bulirsch (1998-2014). ^[97][98]

Ciencia popular y ficción histórica

Kepler ha adquirido una imagen popular como icono de la modernidad científica y como un hombre anterior a su tiempo; El divulgador de la ciencia Carl Sagan lo describió como "el primer astrofísico y el último astrólogo científico". ^{[99] [nota 4]}

El debate sobre el lugar de Kepler en la Revolución Científica ha producido una amplia variedad de tratamientos filosóficos y populares. Uno de los más influyentes es The Sleepwalkers de Arthur Koestler de 1959 , en el que Kepler es sin ambigüedades el héroe (moral y teológica e intelectualmente) de la revolución. ^[100]

Kepler (1981), una novela histórica bien recibida, aunque fantástica, de John Banville , exploró muchos de los temas desarrollados en la narrativa de no ficción de Koestler y en la filosofía de la ciencia. ^[101] Algo más fantasioso es un trabajo reciente de no ficción, Heavenly Intrigue (2004), que sugiere que Kepler asesinó a Tycho Brahe para obtener acceso a sus datos. ^[102]

Veneración y eponimia

En Austria, Kepler dejó un legado tan histórico que fue uno de los motivos de una moneda de colección de plata: la moneda de plata Johannes Kepler de 10 euros , acuñada el 10 de septiembre de 2002. El reverso de la moneda tiene un retrato de Kepler, que pasó algún tiempo enseñando en Graz y sus alrededores. Kepler conocía personalmente al príncipe Hans Ulrich von Eggenberg y probablemente influyó en la construcción del castillo de Eggenberg (el motivo del anverso de la moneda). Frente a él, en la moneda, está el modelo de esferas anidadas y poliedros de Mysterium Cosmographicum . ^[103]

El compositor alemán Paul Hindemith escribió una ópera sobre Kepler titulada Die Harmonie der Welt , y una sinfonía del mismo nombre se derivó de la música para la ópera. Philip Glass escribió una ópera llamada Kepler basada en la vida de Kepler (2009).

Kepler es honrado junto con Nicolás Copérnico con una fiesta en el calendario litúrgico de la Iglesia Episcopal (EE. UU.) El 23 de mayo. ^[104]

Artículo principal: Lista de cosas que llevan el nombre de Johannes Kepler

Directamente nombrados por la contribución de Kepler a la ciencia son las leyes del movimiento planetario de Kepler , la supernova de Kepler (Supernova 1604, que observó y describió) y los sólidos de Kepler , un conjunto de construcciones geométricas, dos de las cuales fueron descritas por él y la conjetura de Kepler sobre embalaje de esfera .

El cráter Kepler fotografiado por el Apolo 12 en 1969

• En astronomía: el cráter lunar Kepler ( Keplerus , nombrado por Giovanni Riccioli , 1651), el asteroide 1134 Kepler (1929), Kepler (cráter en Marte) (1973), el sitio de lanzamiento de Kepler para modelos de cohetes (2001), el telescopio espacial Kepler , un fotómetro espacial lanzado por la NASA en 2009, ^[105] Johannes Kepler ATV ( Vehículo de transferencia automatizado lanzado para reabastecer la ISS en 2011).
• Instituciones educativas: Universidad Johannes Kepler Linz (1975), Kepler College (Seattle, Washington), además de varias instituciones de educación primaria y secundaria, como Johannes Kepler Grammar School, ^[106] en el sitio donde vivió Kepler en Praga, y Kepler Gymnasium , Tubinga
• Calles o plazas que llevan su nombre: Keplerplatz Vienna (estación del U-Bahn de Viena ), Keplerstraße en Hanau cerca de Frankfurt am Main, Keplerstraße en Gera, Keplerstraße en Munich, Alemania, Keplerstraße y Keplerbrücke en Graz, Austria, Keplerova ulice en Praga, ulitsa Keplera en Verkhnetemernitsky cerca de Rostov-on-Don , Rusia .
• Las montañas Kepler y la pista Kepler en el Parque Nacional Fiordland, Isla Sur, Nueva Zelanda; Desafío de Kepler (1988).
• Kepler , una microarquitectura de procesamiento de gráficos de alta gama introducida por Nvidia en 2012.

Obras

• Mysterium Cosmographicum ( El misterio sagrado del cosmos ) (1596)
• De Fundamentis Astrologiae Certioribus ( Sobre los fundamentos más firmes de la astrología ; 1601)
• Astronomiae Pars Optica ( La parte óptica de la astronomía ) (1604)
• De Stella nova in pede Serpentarii ( Sobre la nueva estrella en el pie de Ofiuco ) (1606)
• Astronomia nova ( Nueva Astronomía ) (1609)
• Tertius Interveniens ( intervenciones de terceros ) (1610)
• Dissertatio cum Nuncio Sidereo ( Conversación con el mensajero estrellado ) (1610)
• Dioptricia (1611)
• De nive sexangula ( On the Six-Cornered Snowflake ) (1611) ( traducción al inglés en la vista previa de Google Books )
• De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae assumpsit (1614) ^[107]
• Eclogae Chronicae (1615, publicado con Dissertatio cum Nuncio Sidereo )
• Nova stereometria doliorum vinariorum ( Nueva estereometría de barriles de vino ) (1615)
• Ephemerides nouae motuum coelestium (1617–30)
• Epitome astronomiae Copernicanae ( Epítome de la astronomía copernicana ) (publicado en tres partes de 1618 a 1621)
  Epítome astronomiae copernicanae , 1618
• Harmonices Mundi ( Harmony of the Worlds ) (1619) ( traducción al inglés en Google Books )
• Mysterium cosmographicum ( El Sagrado Misterio del Cosmos ), 2a edición (1621)
• Tabulae Rudolphinae ( Tablas de Rudolphine ) (1627)
• Somnium ( The Dream ) (1634) ( traducción al inglés en la vista previa de Google Books )

La Kepler-Kommission (fundada en 1935) está editando una edición crítica de las obras completas de Kepler ( Johannes Kepler Gesammelte Werke , KGW) en 22 volúmenes en nombre de la Bayerische Akademie der Wissenschaften .

Vol. 1: Mysterium Cosmographicum. De Stella Nova . Ed. M. Caspar. 1938, 2ª ed. 1993. Libro en rústica ISBN  3-406-01639-1 .

Vol. 2: Astronomiae pars optica . Ed. F. Martillo. 1939, libro en rústica ISBN 3-406-01641-3 . 

Vol. 3: Astronomia Nova. Ed. M. Caspar. 1937. IV, 487 p. 2. ed. 1990. Tapa blanda ISBN 3-406-01643-X . Semi-pergamino ISBN 3-406-01642-1 .  

Vol. 4: Kleinere Schriften 1602-1611. Dioptrice . Ed. M. Caspar, F. Hammer. 1941. ISBN 3-406-01644-8 . 

Vol. 5: Chronologische Schriften . Ed. F. Martillo. 1953. Agotado.

Vol. 6: Harmonice Mundi . Ed. M. Caspar. 1940, 2ª ed. 1981, ISBN 3-406-01648-0 . 

Vol. 7: Epítome Astronomiae Copernicanae . Ed. M. Caspar. 1953, 2ª ed. 1991. ISBN 3-406-01650-2 , rústica ISBN 3-406-01651-0 .  

Vol. 8: Mysterium Cosmographicum. Editio altera cum notis. De Cometis. Hyperaspistes . Comentario F. Hammer. 1955. Tapa blanda ISBN 3-406-01653-7 . 

Vol. 9: Mathematische Schriften . Ed. F. Martillo. 1955, 2ª ed. 1999. Agotado.

Vol. 10: Tabulae Rudolphinae . Ed. F. Martillo. 1969. ISBN 3-406-01656-1 . 

Vol. 11,1: Ephemerides novae motuum coelestium . Comentario V. Bialas. 1983. ISBN 3-406-01658-8 , rústica ISBN 3-406-01659-6 .  

Vol. 11,2: Calendaria et Prognostica. Astronomica minora. Somnium . Comentario V. Bialas, H. Grössing. 1993. ISBN 3-406-37510-3 , rústica ISBN 3-406-37511-1 .  

Vol. 12: Theologica. Hexenprozeß. Tacitus-Übersetzung. Gedichte . Comentario J. Hübner, H. Grössing, F. Boockmann, F. Seck. Dirigida por V. Bialas. 1990. ISBN 3-406-01660-X , rústica ISBN 3-406-01661-8 .  

• Vols. 13-18: Cartas:

Vol. 13: Briefe 1590-1599 . Ed. M. Caspar. 1945. 432 p. ISBN 3-406-01663-4 . 

Vol. 14: Briefe 1599–1603 . Ed. M. Caspar. 1949. Agotado. 2ª ed. en la preparación de.

Vol. 15: Briefe 1604-1607 . Ed. M. Caspar. 1951. 2ª ed. 1995. ISBN 3-406-01667-7 . 

Vol. 16: Briefe 1607-1611 . Ed. M. Caspar. 1954. ISBN 3-406-01668-5 . 

Vol. 17: Briefe 1612-1620 . Ed. M. Caspar. 1955. ISBN 3-406-01671-5 . 

Vol. 18: Briefe 1620-1630 . Ed. M. Caspar. 1959. ISBN 3-406-01672-3 . 

Vol. 19: Dokumente zu Leben und Werk . Comentario M. List. 1975. ISBN 978-3-406-01674-5 . 

Vols. 20-21: manuscritos

Vol. 20,1: Manuscripta astronomica (I). Apologia, De motu Terrae, Hipparchus, etc. Comentario V. Bialas. 1988. ISBN 3-406-31501-1 . Libro de bolsillo ISBN 3-406-31502-X .  

Vol. 20,2: Manuscripta astronomica (II). Comentarista en Theoriam Martis . Comentario V. Bialas. 1998. Tapa blanda ISBN 3-406-40593-2 . 

Vol. 21,1: Manuscripta astronomica (III) et mathica. De Calendario Gregoriano . En la preparación de.

Vol. 21,2: Manuscripta varia . En la preparación de.

Vol. 22: Índice general, en preparación.

La Kepler-Kommission también publica Bibliographia Kepleriana (2nd ed. List, 1968), una bibliografía completa de ediciones de las obras de Kepler, con un volumen complementario a la segunda edición (ed. Hamel 1998).

Ver también

• Principio de Cavalieri
• Historia de la astronomia
• Historia de la física
  • Órbita de Kepler
  • Problema de Kepler
  • Triángulo de Kepler
• Constante de Kepler-Bouwkamp

Notas

1. "La decisión de Kepler de basar su explicación causal del movimiento planetario en una ley de distancia-velocidad, en lugar de movimientos circulares uniformes de esferas compuestas, marca un cambio importante de las concepciones antiguas a las modernas de la ciencia ... [Kepler] había comenzado con la física principios y luego derivó una trayectoria a partir de ella, en lugar de simplemente construir nuevos modelos. En otras palabras, incluso antes de descubrir la ley del área, Kepler había abandonado el movimiento circular uniforme como principio físico ". ^[42]
2. Hacia 1621 o antes, Kepler reconoció que las lunas de Júpiter obedecían su tercera ley. Kepler sostuvo que los cuerpos masivos giratorios comunican su rotación a sus satélites, de modo que los satélites se desplazan alrededor del cuerpo central; así, la rotación del Sol impulsa las revoluciones de los planetas y la rotación de la Tierra impulsa la revolución de la Luna. En la era de Kepler, nadie tenía evidencia de la rotación de Júpiter. Sin embargo, Kepler argumentó que la fuerza por la cual un cuerpo central hace que sus satélites giren a su alrededor, se debilita con la distancia; en consecuencia, los satélites que están más lejos del cuerpo central giran más lentamente. Kepler notó que las lunas de Júpiter obedecían este patrón e infirió que una fuerza similar era responsable. También señaló que los períodos orbitales y los ejes semi-mayores de Júpiter 'Los satélites s estaban aproximadamente relacionados por una ley de potencia de 3/2, al igual que las órbitas de los seis (entonces conocidos) planetas. Sin embargo, esta relación era aproximada: los períodos de las lunas de Júpiter se conocían dentro de un pequeño porcentaje de sus valores modernos, pero los ejes semi-principales de las lunas se determinaron con menos precisión. Kepler discutió las lunas de Júpiter en suResumen de la astronomía copernicana : ^{[66] [67]}

   (4) Sin embargo, la credibilidad de este [argumento] se prueba mediante la comparación de las cuatro [lunas] de Júpiter y Júpiter con los seis planetas y el Sol. Porque, en cuanto al cuerpo de Júpiter, si gira alrededor de su eje, no tenemos pruebas de lo que nos basta [con respecto a la rotación de] el cuerpo de la Tierra y especialmente del Sol, ciertamente [como nos prueba la razón ]: pero la razón da fe de que, así como es claramente [cierto] entre los seis planetas alrededor del Sol, así también está entre las cuatro [lunas] de Júpiter, porque alrededor del cuerpo de Júpiter cualquier [satélite] que pueda ir más lejos de él orbita más lento, e incluso ese [período de la órbita] no está en la misma proporción, sino mayor [que la distancia de Júpiter]; es decir, 3/2 ( sescupla) de la proporción de cada una de las distancias desde Júpiter, que es claramente la misma [proporción] que [se usa para] los seis planetas de arriba. En su [libro] El mundo de Júpiter [ Mundus Jovialis , 1614], [Simon] Mayr [1573-1624] presenta estas distancias, desde Júpiter, de las cuatro [lunas] de Júpiter: 3, 5, 8, 13 (o 14 [según] Galileo) ... Mayr presenta sus períodos de tiempo: 1 día 18 1 / 2 horas, 3 días 13 1/3 horas, 7 días 3 horas, 16 días 18 horas: para todos [estos datos] la proporción es mayor que el doble, por lo tanto mayor que [la proporción] de las distancias 3, 5, 8, 13 o 14, aunque menor que [la proporción] de los cuadrados, que duplican las proporciones de las distancias, es decir, 9, 25, 64, 169 o 196, así como [una potencia de] 3/2 también es mayor que 1 pero menos de 2.

3. El estreno de la película Mars et Avril de Martin Villeneuve se basa en el modelo cosmológico del siglo XVII, Harmonices Mundi , delastrónomo alemán Johannes Kepler, en el que la armonía del universo está determinada por el movimiento de los cuerpos celestes. Benoît Charest también compuso la partitura según esta teoría.
4. Kepler no fue el primero en combinar física y astronomía; sin embargo, de acuerdo con la interpretación tradicional (aunque discutida) de la Revolución Científica , sería el primer astrofísico en la era de la ciencia moderna.

Referencias

Citas

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Enlaces externos

• Conversación de Kepler con el mensajero estrellado (traducción al inglés de Dissertation cum Nuncio Sidereo )
• Herausgabe der Werke von Johannes Kepler (con enlaces a escaneos digitales de los volúmenes publicados)
• Johannes Kepler en el Proyecto de genealogía matemática

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Wikisource tiene el texto del artículo de la Encyclopædia Britannica de 1911 Kepler, Johann .

• Obras de Johannes Kepler en Project Gutenberg
• La correspondencia de Johannes Kepler en EMLO
• Obras de o sobre Johannes Kepler en Internet Archive
• Texto completo de Kepler . por Walter Bryant (biografía de dominio público)
• JohannesKepler.Info Kepler sitio web de información y comunidad, lanzado el 27 de diciembre de 2009
• Harmonices mundi ("La armonía de los mundos") en facsímil de texto completo; Universidad de Carnegie mellon
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• Galerías en línea, colecciones de historia de la ciencia, bibliotecas de la Universidad de Oklahoma Imágenes de alta resolución de obras y / o retratos de Johannes Kepler en formato .jpg y .tiff.
• Colección Lessing J. Rosenwald en la Biblioteca del Congreso :
• Libros de Johannes Kepler que están disponibles en fax digital en el sitio web de la Biblioteca Linda Hall :
  • (1604) Ad vitellionem paralipomena
  • (1606) De stella nova en pede Serpentarii
  • (1611) Dioptricia
  • (1618) Epítome astronomiae Copernicanæ