miércoles, 22 de febrero de 2017

Johannes Kepler: exploremos el cielo

Por Sara Suárez.

En el año 1601 Johannes Kepler, científico alemán nacido en 1571, alzó el telescopio para comenzar el que terminaría convirtiéndose en uno de los más importantes descubrimientos de física y astronomía, combinándolas dando lugar a la denominada "física celeste". Todo empezó de la mano de Michael Mastlin, su profesor de matemáticas, quien le enseñó el modelo heliocéntrico en un momento en el que todo el mundo creía en el geocéntrico y en el que el no hacerlo podía llevar incluso a la muerte.

Lo cierto es que el joven alemán no se cuestionó si era la tierra la que giraba alrededor del sol o si, por el contrario, estaba fija; sino acerca de qué tipo de órbitas describían los planetas, que velocidades llevaban, que relación podría existir entre radio y tiempo... Algo que hasta el momento no había llamado especialmente la atención de los científicos de la época.

Tras muchos años de ensayo y error publicó en Praga en el año 1609 Una astronomía nova. En él se exponía dos leyes de las que hoy conocemos como "leyes de Kepler", tomando como ejemplo en la mayoría de sus investigaciones Marte y que romperían sorprendentemente con casi 2000 años de falsas creencias ya que, en contra de lo que se creía hasta el momento, el alemán descubrió que los planetas no describían un movimiento circular uniforme. 

PRIMERA LEY DE KEPLER: es conocida como ley de las órbitas y en el momento de la publicación fue la más polémica y rompedora, al acabar con parte de la idea defendida por Copérnico y la defendida por toda una sociedad.
"Los planetas giran alrededor del Sol siguiendo una trayectoria elíptica. El Sol se encuentra en una de los focos de la elipse"
¿Por qué durante siglos se creyó que se trataba de circunferencias perfectas cuando realmente eran elipses? La respuesta es sencilla: lo cierto es que, proporcionalmente, la diferencia entre los dos ejes de la elipse es pequeña por lo que, en observaciones más rudimentarias resultaba imperceptible. (Este enlace nos permite entenderlo más fácilmente).

SEGUNDA LEY DE KEPLER: es conocida como ley de las áreas e informa sobre la velocidad que lleva un planeta. "La recta que une un planeta con el Sol barre aréas iguales en tiempos iguales".
¿Qué significa esto? que cuando un planeta se acerca al Sol debe aumentar su velocidad considerablemente ya que, como se puede observar en la foto, la distancia que los separa en el punto más próximo es mucho menor que en el punto más alejado, y el área barrida debe permanecer constante. De esta manera acaba con la idea de que la velocidad en el recorrido era siempre la misma.

No fue hasta pasados 10 años cuando Kepler terminó la tercera de las leyes que le harían pasar a la historia en su obra Harmonices mundi (sobre la armonía del mundo).


TERCERA LEY DE KEPLER: Conocida como ley armónica o ley de los períodos. Relaciona el tiempo que tardan los planetas en dar una vuelta completa con sus radios medios, es decir, con la media de los radios que unen al planeta y al Sol en un recorrido completo. "En cuadrado de su período orbital (el cuadrado del tiempo que tarda en dar una vuelta completa) es proporcional al cubo del radio medio". De esta forma, cuanto mayor sea el radio mayor deberá ser el período. Por ejemplo: el período orbital de la Tierra es de un año, mientras que el de Saturno es de 29 años.

Finalmente Kepler muere en 1630, dejando publicaciones que serán de gran ayuda al más importante astrónomo de la historia, Isaac Newton, para formular su famosa "teoría de la gravitación universal". Max Planck dijo: " la ciencia es la progresiva aproximación del hombre al mundo real". Así que deberíamos agradecerles su labor a todos aquellos que, incluso sin saberlo, hicieron que cada día estemos más cerca de encontrar la verdadera realidad: Tycho Brahe, Galileo, Hevelius, Newton, Kepler, Huygens... 


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