¿Quién descubrió las leyes del movimiento planetario?

"Leyes de Kepler" – esta frase es familiar para todos los que gustan de la astronomía. ¿Quién es esta persona? ¿La relación e interdependencia de qué realidad objetiva él describió? El astrónomo, matemático, teólogo, filósofo, hombre más listo de su tiempo, Johannes Kepler (1571-1630) descubrió las leyes del movimiento de los planetas del sistema solar.

Comienzo

Johannes Kepler, natural de Weil der Stadt (Alemania), vino a este mundo en diciembre de 1571. Un niño débil y con poca visión ha superado todo para ganar en esta vida. Los estudios del muchacho comenzaron en Leonberg, donde la familia se movió. Más tarde se trasladó a una institución de un tipo elevado – una escuela de latín para aprender los conceptos básicos de la lengua que tenía la intención de utilizar en futuras publicaciones.

En 1589 se graduó de la escuela en el monasterio de Maulbronn en la ciudad de Adelburg. En 1591 ingresó en la Universidad de Tübingen. Un sistema educativo eficaz fue creado por los duques a raíz de la introducción del luteranismo. Con la ayuda de donaciones y becas para los pobres, las autoridades trataron de proporcionar a las universidades solicitantes, de los cuales era posible educar a los clérigos bien educados, capaces de defender una nueva fe en tiempos de violentas disputas religiosas.

Durante su estancia en la institución educativa Kepler cayó bajo la influencia del Profesor de Astronomía Michael Meestlin. Este último secretamente compartió las opiniones de Copérnico sobre la idea del universo heliocéntrico (Sol en el centro), aunque enseñó a los estudiantes "según Ptolomeo" (Tierra en el centro). Un profundo conocimiento de las ideas del científico polaco despertó el gran interés de Kepler por la astronomía. Así que la teoría de Copérnico tuvo otro partidario, esforzándose por comprender personalmente las leyes del movimiento planetario alrededor del Sol.

El sistema solar es una obra de arte

Irónicamente, el que posteriormente descubrió las leyes del movimiento planetario no se consideraba un astrónomo por vocación. A lo largo de su vida Kepler creyó que el sistema solar – una obra de arte, llena de fenómenos místicos, soñaba con convertirse en un sacerdote. Su interés por la teoría de Copérnico fue explicado por el astrónomo por el hecho de que debía estudiar diferentes opiniones antes de sacar conclusiones de su propia investigación.

Sin embargo, los profesores universitarios hablaron de Kepler como un estudiante con una mente excelente. En 1591, después de recibir una maestría, el científico continuó sus estudios en el campo de la teología. Cuando estaban cerca de completarse, se supo que un profesor de matemáticas murió en la escuela luterana de Graz. La Universidad de Tubingen recomendó tomar en esta posición un talentoso en todos los aspectos un graduado. Por lo tanto, perdonar las leyes del movimiento planetario?

En el nombre de Dios

Johann, de 22 años, abandonó a regañadientes su vocación original de ser sacerdote, pero sin embargo aceptó los deberes de un profesor de matemáticas en Graz. Durante las clases magistrales de su clase, el profesor principiante representó en la pizarra figuras geométricas con la participación de círculos concéntricos y triángulos. Y de repente le sorprendió la idea de que tales cifras reflejen una cierta relación fija entre los tamaños de dos círculos, siempre que el triángulo sea equilátero. ¿Y cuál es la proporción de los tamaños en el área entre los dos círculos? El proceso de pensamiento estaba ganando impulso.

Un año más tarde, un inusual teólogo publicó su primer trabajo "El misterio del universo" (1596). En él expuso sus puntos de vista creativos sobre los secretos del universo, respaldados por convicciones religiosas.

El que descubrió las leyes del movimiento planetario lo hizo en el nombre de Dios. Ampliando el plan matemático del universo, el investigador llegó a la conclusión: seis planetas están encerrados en esferas, entre los que se ajustan cinco poliedros regulares. Por supuesto, la versión se basó en el "hecho" de que sólo hay 6 cuerpos celestes. Alrededor de la órbita terrestre, Kepler esbozó un dodecaedro ideal y una esfera que tocaba la órbita de Marte.

Poliedros perfectos

Alrededor de la zona de Marte, el científico representaba un tetraedro y una esfera adyacente a la órbita de Júpiter. En el icosaedro de la esfera orbital de la Tierra, la esfera de Venus se ha "mezclado" perfectamente. Utilizando los restantes tipos de poliedros perfectos, esto se hizo con el resto. Sorprendentemente, las proporciones de las órbitas planetarias vecinas presentadas en el modelo anidado de las esferas de Kepler coincidió con los cálculos de Copérnico.

Descubriendo las leyes del movimiento planetario, el sacerdote con la mente matemática se basó principalmente en la inspiración divina. No tenía ninguna base real para los argumentos. El significado del tratado "Secretos del Universo" es que éste fue el primer paso decisivo hacia el reconocimiento del sistema heliocéntrico del mundo, según lo expuesto por Copérnico.

Suposiciones contra alta precisión

En septiembre de 1598, los protestantes de Graz, incluido Kepler, fueron expulsados de la ciudad por gobernantes católicos. Aunque a Johann se le permitió regresar, la situación se mantuvo muy tensa. En busca de apoyo, se volvió a Tycho Brahe – matemáticas y astrónomo en la corte del emperador Rodolfo II. El científico era conocido por su impresionante colección de observaciones planetarias.

Conocía la obra "El Misterio del Universo". Pero cuando en 1600 su creador llegó al Observatorio Silencioso situado fuera de la ciudad de Praga, Braga, dedicado a la investigación de alta precisión (en ese momento), le dio la bienvenida como autor de una obra en particular, pero no como su colega. El enfrentamiento entre ellos continuó hasta la muerte del astrólogo danés, que ocurrió en un año. Después de que el oponente dejó el mundo, Kepler fue confiado para guardar el tesoro de sus observaciones. Ellos ayudaron mucho al investigador a convertirse en el que descubrió las leyes del movimiento planetario alrededor del Sol.

El Camino de Marte

No se han completado estudios recientes de Braga sobre la creación de una tabla de movimiento planetario. Todas las esperanzas fueron depositadas en el sucesor. Fue nombrado matemático imperial. A pesar de las relaciones tensas con su colega atrasado, Kepler era libre de perseguir sus propios intereses en la astronomía. Decidió continuar sus observaciones de Marte y describir su propia visión de la órbita de este planeta.

Johann estaba seguro: habiendo descubierto el difícil camino marciano, uno puede revelar las formas de movimiento de todos los otros "vagabundos del universo". Contrariamente a la creencia popular, no sólo utilizó las observaciones de Braga para seleccionar una figura geométrica que corresponde a la descripción. El teólogo de ayer envió esfuerzos al descubrimiento de la teoría física del movimiento de "hermanas que viven en un espacio airless", del cual sus órbitas pueden ser deducidas. Después del titánico trabajo de investigación, aparecieron tres leyes del movimiento planetario.

La Primera Ley

I. Las órbitas de los planetas son elipses con el Sol en uno de los focos.

La ley del movimiento de los planetas en el sistema solar ha establecido que los planetas se mueven en una elipse. Apareció después de ocho años de cálculos usando una base de datos compilada por Tycho Brahe basada en observaciones del movimiento planetario de la Estrella de Marte. Johann llamó a su obra "Nueva Astronomía".

Así, según la primera ley de Kepler, cualquier elipse tiene dos puntos geométricos llamados foci (foco singular). La distancia total desde el planeta a cada uno de los focos se suma siempre la misma independientemente de donde el planeta está en la trayectoria de su movimiento. La importancia del descubrimiento es que la suposición de que las órbitas no son círculos ideales (como en la teoría geocéntrica) ha acercado a las personas a una comprensión más exacta y más clara de la imagen del mundo.

La Segunda Ley

II. La línea que conecta al planeta con el Sol (radio vector) supera áreas iguales a intervalos iguales de tiempo, mientras que el planeta se mueve alrededor de la elipse.

Es decir, en cualquier intervalo de tiempo, por ejemplo, en 30 días, el planeta supera la misma área, independientemente del período que elija. Se mueve más rápido cuando se acerca al Sol y más lento cuando se quita, pero viene con una velocidad cambiante cuando se mueve alrededor de su órbita. El movimiento "más inteligente" se observa en el perihelio (el punto más cercano al Sol) y el movimiento más "tranquilo" en el afelio (el punto más alejado del Sol). Así, razonó el que descubrió las leyes del movimiento de los planetas.

La Tercera Ley

III. El cuadrado del período total de la revolución orbital (T) es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol (R).

A este principio se le llama a veces ley de armonía. Él compara el período orbital de tiempo y el radio de la órbita de los planetas. La esencia del descubrimiento de Kepler radica en lo siguiente: la proporción de los cuadrados de los períodos de movimiento y los cubos de las distancias medias respecto al Sol es la misma para cada planeta.

Una vez más, las leyes del movimiento de los planetas de Kepler se basaron en observaciones serias a largo plazo y procesadas matemáticamente. Mostrando regularidades, no revelaron el condicionamiento de los fenómenos. Más tarde, el famoso descubridor de la ley de la gravitación universal Newton demostró que el enigma estaba cubierto en la propiedad física de los cuerpos atraídos entre sí.

La sombra de mi cuerpo está aquí

A pesar de su éxito, Kepler constantemente sufría de problemas financieros, falta de tiempo para la investigación, viajes en busca de lugares donde toleraba sus creencias religiosas. Varias veces trató de conseguir un puesto de profesor en Tübingen, pero fue percibido como un traidor, un protestante y se negó.

Johannes Kepler murió el 15 de noviembre de 1630, de un ataque de fiebre aguda. Fue enterrado en el cementerio protestante. En el epitafio su hijo legítimo escribió: "Solía medir los cielos. Ahora tengo que medir las sombras de la Tierra. A pesar de que mi alma está en el cielo, la sombra de mi cuerpo está aquí.

Sí, inicialmente en el espíritu de los conceptos medievales, el científico creía que los planetas se mueven porque tienen almas, esto es magia viviente, y no sólo trozos de materia. Más tarde, se dio cuenta de que el enfoque científico está más justificado. Bueno, el sacerdote y el astrónomo, que descubrieron las leyes del movimiento planetario, recorrieron honestamente el camino de la comprensión. Pero admitimos a nosotros mismos: a veces parece que hay tantos místicos en todo el universo científico!