Kepler describe las órbitas

La historia

El círculo perfecto

Desde la antigüedad los astrónomos tenían una idea fija: el cielo es perfecto, y las cosas perfectas se mueven siguiendo la figura más perfecta, el círculo. Por eso Ptolomeo, y también Copérnico, habían imaginado que los planetas giraban en círculos, o en círculos sobre otros círculos. El sistema funcionaba solo en parte, y para que cuadrara con las observaciones hacían falta siempre nuevas correcciones.

Johannes Kepler nació en 1571 en Weil der Stadt, en Alemania, en una familia modesta. Era un niño frágil y enfermizo, pero buenísimo en la escuela, y llegó a la universidad gracias a una beca. Tenía pasión por las matemáticas y la astronomía, y cuando conoció la idea de Copérnico, según la cual es la Tierra la que gira alrededor del Sol, quedó impresionado.

Tycho y Marte

En 1600 Kepler se trasladó a Praga, la capital del emperador Rodolfo II, para trabajar con el astrónomo danés Tycho Brahe. Tycho era un observador excepcional: durante décadas había medido la posición de los planetas con una precisión nunca alcanzada antes, a simple vista, con grandes instrumentos proyectados por él. No se fiaba del sistema de Copérnico, pero sus datos eran un tesoro. Tycho murió en 1601, y Kepler heredó sus tablas y el puesto de matemático imperial.

A Kepler le asignaron el problema más difícil: la órbita de Marte, el planeta que no quería quedarse en los círculos. Durante años probó combinaciones distintas de círculos, con enormes cálculos a mano. Al final encontró una que concordaba con las observaciones casi a la perfección, pero se equivocaba por ocho minutos de arco, es decir, una fracción minúscula, alrededor de una cuarta parte del ancho de la Luna llena. Otro astrónomo lo habría dejado correr. Kepler razonó que Tycho no podía haberse equivocado tanto, y que lo equivocado era el modelo.

La elipse

Durante un tiempo Kepler estuvo casi desesperado: escribió que le parecía haber librado «una guerra contra Marte». Después de muchísimos intentos, descubrió que la órbita de Marte no es un círculo, sino una elipse, es decir, una especie de círculo aplastado, y que el Sol no está en el centro, sino en uno de los dos puntos especiales, llamados focos. Esta es la primera ley de Kepler. La segunda ley dice que el planeta se mueve más deprisa cuando está más cerca del Sol y más despacio cuando está más lejos, de modo que la línea que lo une con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Kepler publicó estas dos leyes en 1609 en la «Astronomia nova», es decir, «Nueva astronomía», un libro largo y lleno de cálculos, en el que cuenta también sus errores y sus pistas falsas. Diez años después, en la «Armonía del mundo», añadió la tercera ley: los planetas más lejanos tardan más en dar una vuelta, y hay una regla matemática precisa que relaciona el tiempo y la distancia.

Una vida difícil

La vida de Kepler no fue fácil. Trabajó siempre para emperadores que le pagaban poco o con retraso; perdió a su primera esposa y a algunos hijos; y lo arrastraron las guerras de religión, porque era luterano en un país en gran parte católico. Su madre, Katharina, fue acusada de brujería en un proceso que duró años, y Kepler tuvo que dejar sus estudios para defenderla: al final fue absuelta, en 1621. Escribió también un relato de fantasía, el «Somnium», en el que un hombre viaja a la Luna.

En 1627 publicó las «Tablas rudolfinas», las tablas planetarias más precisas jamás hechas, que usaban sus leyes. Murió en Ratisbona en 1630, durante un viaje para cobrar un sueldo atrasado.