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Johannes Kepler
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Johannes Kepler

TORIma Academia — Astrónomo / Matemático

Johannes Kepler

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Johannes Kepler (27 de diciembre de 1571 - 15 de noviembre de 1630) fue un astrónomo, matemático, astrólogo, filósofo natural y teórico de la música alemán. Él es una clave...

Johannes Kepler (27 de diciembre de 1571 – 15 de noviembre de 1630) fue un distinguido erudito alemán, reconocido por sus contribuciones como astrónomo, matemático, astrólogo, filósofo natural y teórico de la música. Se erige como una figura fundamental en la Revolución Científica del siglo XVII, célebre principalmente por sus innovadoras leyes del movimiento planetario y sus obras fundamentales, incluidas Astronomia nova, Harmonice Mundi y Epitome Astronomiae Copernicanae. El amplio alcance y la profunda influencia de los esfuerzos de Kepler lo posicionan como una figura fundamental de la astronomía moderna, el método científico, las ciencias naturales y el pensamiento científico contemporáneo. Además, su novela Somnium le ha valido la denominación de "padre de la ciencia ficción".

Johannes Kepler (27 de diciembre de 1571 – 15 de noviembre de 1630) fue un astrónomo, matemático, astrólogo, filósofo natural y teórico de la música alemán. Es una figura clave en la Revolución Científica del siglo XVII, mejor conocido por sus leyes del movimiento planetario y sus libros Astronomia nova, Harmonice Mundi y Epitome Astronomiae Copernicanae. La variedad y el impacto de su trabajo convirtieron a Kepler en uno de los fundadores y padres de la astronomía moderna, el método científico, las ciencias naturales y la ciencia moderna. Ha sido descrito como el "padre de la ciencia ficción" por su novela Somnium.

Kepler comenzó su carrera como profesor de matemáticas en un seminario de Graz, donde estableció una asociación con el príncipe Hans Ulrich von Eggenberg. Posteriormente, trabajó como asistente del renombrado astrónomo Tycho Brahe en Praga, ascendiendo finalmente al prestigioso puesto de matemático imperial del emperador Rodolfo II y sus sucesores, Matías y Fernando II. Sus compromisos profesionales también incluyeron enseñar matemáticas en Linz y actuar como asesor del general Wallenstein.

La era de Kepler se caracterizó por una frontera indistinta entre astronomía y astrología, sin embargo, existía una demarcación pronunciada entre la astronomía, entonces considerada una disciplina matemática dentro de las artes liberales, y la física, una rama de la filosofía natural. Kepler integró argumentos y razonamientos religiosos en su trabajo científico, impulsado por una profunda convicción de que lo divino había orquestado el cosmos según un diseño inteligible, accesible a través de la razón humana. Conceptualizó su novedoso marco astronómico como "física celestial", una "excursión a la Metafísica de Aristóteles" y un "suplemento de Sobre los cielos" de Aristóteles, transformando así la antigua tradición de la cosmología física al integrar la astronomía en una física matemática universal. Además, Kepler hizo contribuciones fundamentales a la óptica, ganándose el reconocimiento como padre de la óptica moderna, particularmente a través de su tratado Astronomiae pars optica. También innovó un telescopio refractor mejorado, conocido como telescopio Kepleriano, que se convirtió en el precursor del telescopio refractor moderno y representó una mejora con respecto al diseño de Galileo Galilei, cuyos descubrimientos reconoció Kepler. Propuso además la conjetura de Kepler. El trabajo de Kepler influyó significativamente en figuras como Isaac Newton, sentando las bases cruciales para la teoría de la gravitación universal.

Vida temprana

Infancia (1571-1590)

Nacido el 27 de diciembre de 1571, en la Ciudad Imperial Libre de Weil der Stadt (actualmente parte de la Región de Stuttgart en el estado alemán de Baden-Württemberg), los padres de Kepler eran luteranos. Sin embargo, se supone que fue bautizado como católico, ya que en aquella época los bautismos protestantes estaban prohibidos en Weil. Su abuelo, Sebald Kepler, había ocupado anteriormente el cargo de alcalde de la ciudad. En el momento del nacimiento de Johannes, la situación financiera de la familia Kepler había disminuido. Su padre, Heinrich Kepler, se ganaba la vida precariamente como mercenario y abandonó a la familia cuando Johannes tenía cinco años. Se cree que murió en la Guerra de los Ochenta Años en los Países Bajos, luchando para el ejército católico español a pesar de su fe protestante. Su madre, Katharina Guldenmann, hija de un posadero, ejercía como curandera y herbolaria. Johannes tenía seis hermanos, dos hermanos y una hermana sobrevivieron hasta la edad adulta. Nacido prematuramente, informó haber experimentado debilidad y enfermedades durante su infancia. Sin embargo, a menudo impresionaba a los viajeros de la posada de su abuelo con su excepcional aptitud matemática.

Kepler desarrolló una pasión temprana y duradera por la astronomía. A la edad de seis años observó el Gran Cometa de 1577, contando que su madre "fue llevada por [su] madre a un lugar alto para mirarlo". En 1580, a los nueve años, presenció un eclipse lunar y señaló que recordaba haber sido "llamado al aire libre" para observarlo y que la Luna "aparecía bastante roja". A pesar de esta fascinación temprana, la viruela infantil provocó problemas de visión y manos lisiadas, lo que posteriormente limitó su capacidad para la observación astronómica.

La educación temprana de Johannes Kepler comenzó en la escuela secundaria de Weil hasta 1577, cuando su familia se trasladó a Leonberg, en la protestante Württemberg. Posteriormente asistió durante un año a la escuela primaria alemana en Leonberg y luego a la escuela secundaria latina, donde la instrucción y los textos eran exclusivamente en latín. Su educación continuó en dos instituciones monásticas: en Adelberg desde 1584 y en el seminario de Maulbronn desde 1586. En septiembre de 1589, Kepler se matriculó en Tübinger Stift, un seminario dentro de la Universidad de Tübingen dedicado a formar pastores luteranos para Württemberg. Durante su estancia allí, estudió filosofía con Vitus Müller y teología con Jacob Heerbrand, un antiguo alumno de Philipp Melanchthon en Wittenberg, quien también fue mentor de Michael Maestlin antes de que Maestlin se convirtiera en canciller de Tubinga en 1590. Kepler se distinguió como un matemático excepcional y ganó renombre como un astrólogo competente, preparando con frecuencia horóscopos para sus pares. Bajo la tutela de Michael Maestlin, quien fue profesor de matemáticas en Tubinga de 1583 a 1631, Kepler adquirió conocimientos de los modelos ptolemaico y copernicano de movimiento planetario, adoptando este último durante este período. En una disputa estudiantil, abogó por el heliocentrismo desde puntos de vista tanto teóricos como teológicos, afirmando el papel del Sol como fuerza motriz principal del universo. A pesar de su aspiración de convertirse en ministro luterano, se le negó la ordenación debido a que sus opiniones entraban en conflicto con la Fórmula de la Concordia, la declaración de fe luterana establecida en 1577. Hacia el final de su carrera académica, Kepler recibió una recomendación para un puesto de profesor de matemáticas y astronomía en la escuela protestante de Graz, Estiria, en el interior de Austria. Aceptó este nombramiento en abril de 1594, a la edad de 22 años.

Período de Graz (1594–1600)

Durante su estancia en Graz de 1594 a 1600, Kepler produjo numerosos calendarios y pronósticos oficiales, que solidificaron su reputación como astrólogo. Si bien tenía reservas sobre la astrología y a menudo criticaba las prácticas astrológicas convencionales, Kepler mantenía una profunda convicción sobre el vínculo intrínseco entre el cosmos y la existencia humana. Aproximadamente un año después de su llegada a Graz, publicó algunos de sus conceptos de la época estudiantil en el Mysterium Cosmographicum (1596).

En diciembre de 1595, Kepler conoció a Barbara Müller, una viuda de 23 años que había estado casada dos veces anteriormente y tenía una hija pequeña llamada Regina Lorenz; Posteriormente inició un noviazgo. Müller era heredera de las propiedades de su difunto marido e hija de un próspero propietario de un molino. Su padre, Jobst, inicialmente se opuso al matrimonio, considerando que la situación financiera de Kepler era inadecuada a pesar de su nobleza heredada. La oposición de Jobst disminuyó después de que Kepler terminó su trabajo en Mysterium. Sin embargo, el compromiso casi se disolvió cuando Kepler estuvo ausente para gestionar la logística de la publicación. Al final, los funcionarios protestantes que habían facilitado el matrimonio obligaron a la familia Müller a mantener su acuerdo. Barbara y Johannes se casaron el 27 de abril de 1597.

Durante los primeros años de su matrimonio, los Kepler tuvieron dos hijos, Heinrich y Susanna, quienes sucumbieron en la infancia. Posteriormente tuvieron una hija, Susanna, en 1602; un hijo, Friedrich, en 1604; y otro hijo, Ludwig, en 1607.

Esfuerzos de investigación adicionales

Después de la publicación de Mysterium, y con el respaldo de los inspectores escolares de Graz, Kepler inició un extenso programa de investigación destinado a ampliar y perfeccionar su trabajo anterior. Este programa incluía planes para cuatro volúmenes adicionales: uno que abordara los elementos estáticos del universo, específicamente el Sol y las estrellas fijas; otro centrado en los cuerpos planetarios y sus trayectorias; un tercero explora las características físicas de los planetas y la génesis de formaciones geográficas, con especial énfasis en la Tierra; y un volumen final que examina las influencias celestes en la Tierra, incluida la óptica atmosférica, la meteorología y la astrología.

También buscó las opiniones de numerosos astrónomos que habían recibido su trabajo, Mysterium, incluido Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär), el matemático imperial de Rodolfo II y feroz competidor de Tycho Brahe. Ursus no respondió directamente; en cambio, volvió a publicar la carta elogiosa de Kepler para promover su reclamo de prioridad con respecto al sistema Tychonic contra Tycho. A pesar de esta interacción polémica, el propio Tycho inició correspondencia con Kepler, comenzando con una crítica rigurosa pero válida del modelo astronómico de Kepler. Entre varias objeciones, Tycho cuestionó específicamente la dependencia de datos numéricos imprecisos derivados de Copérnico. Su intercambio epistolar abarcó una amplia gama de desafíos astronómicos, centrándose particularmente en los fenómenos lunares y las implicaciones teológicas de la teoría copernicana. Sin embargo, sin acceso a datos de observación considerablemente más precisos del observatorio de Tycho, Kepler no pudo resolver muchos de estos complejos problemas.

Posteriormente, Kepler redirigió su atención a la cronología y el concepto de "armonía", que abarcaba las conexiones numerológicas entre la música, las matemáticas, el universo físico y sus ramificaciones astrológicas. Postulando que la Tierra poseía un alma (una característica que más tarde emplearía para dilucidar la influencia del Sol en el movimiento planetario), ideó un marco teórico que vinculaba las configuraciones astrológicas y las distancias astronómicas con los patrones meteorológicos y otros sucesos terrestres. Sin embargo, en 1599, una vez más percibió que su investigación estaba limitada por la imprecisión de los datos existentes, coincidiendo con la escalada de conflictos religiosos que ponía en peligro su posición actual en Graz.

Expulsión de Graz

Graz, una ciudad predominantemente protestante y en gran medida luterana, estaba gobernada por un gobernante católico Habsburgo del interior de Austria. En 1578, el duque Carlos II había hecho importantes concesiones a los protestantes mediante la pacificación de Bruck. Carlos falleció en 1590, dejando a su hijo y sucesor de 12 años, Fernando II. Fernando recibió su educación en el Colegio Jesuita y en la Universidad de Ingolstadt, asumiendo el pleno gobierno del interior de Austria en 1596. En 1598, viajó a Italia, y regresó con el decidido compromiso de restablecer la auténtica fe católica y erradicar la herejía. Kepler, en junio de ese año, expresó su aprensión sobre el futuro inminente en una carta a un amigo. Como señaló el biógrafo de Fernando, Robert L. Bireley, las preocupaciones de Kepler resultaron bien fundadas a medida que se intensificó la Contrarreforma.

En septiembre de 1598, Fernando emitió un edicto ordenando la expulsión de todos los predicadores y maestros protestantes del territorio. Aunque Kepler recibió una exención de este decreto, siguió preocupado y comenzó a buscar oportunidades alternativas. Al enterarse del nombramiento de Tycho Brahe como matemático imperial en Praga, Kepler restableció la comunicación con él. En diciembre de 1599, Tycho extendió una invitación a Kepler. El 4 de febrero de 1600, Kepler se encontró con Tycho Brahe y sus asistentes, Franz Tengnagel y Longomontanus, en Benátky nad Jizerou (ubicado a 35 km de Praga), el sitio del naciente observatorio de Tycho. Durante los dos meses siguientes, residió como invitado, analizando algunas de las observaciones marcianas de Tycho; Tycho, que inicialmente protegía sus datos, quedó impresionado por las ideas teóricas de Kepler y pronto le concedió un mayor acceso. Kepler tenía la intención de validar su teoría del Mysterium Cosmographicum utilizando los datos de Marte, pero estimó que el esfuerzo requeriría hasta dos años, ya que no se le permitía simplemente duplicar los datos para uso personal. Con la ayuda de Johannes Jessenius, Kepler intentó negociar un acuerdo laboral más formal con Tycho; sin embargo, las discusiones colapsaron después de una acalorada disputa, y Kepler partió hacia Praga el 6 de abril. Posteriormente, Kepler y Tycho se reconciliaron y finalmente llegaron a un consenso sobre la remuneración y las condiciones de vivienda, y en junio, Kepler regresó a Graz para recuperar a su familia.

Debido a las circunstancias imperantes en Graz, Kepler no pudo reunirse inmediatamente con Brahe. En consecuencia, solicitó un nombramiento como matemático para el duque Fernando, con la esperanza de continuar su investigación astronómica. Con este propósito, Kepler escribió un ensayo, dedicado a Fernando, en el que postuló una teoría del movimiento lunar basada en la fuerza, afirmando: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("Hay una fuerza en la tierra que hace que la luna se mueva"). Aunque este ensayo no le aseguró un puesto en la corte de Fernando, sí esbozó una metodología novedosa para medir los eclipses lunares, que Kepler aplicó durante el eclipse observado en Graz el 10 de julio. Estas observaciones posteriormente informaron sus investigaciones sobre los principios de la óptica, lo que finalmente condujo a la publicación de Astronomiae Pars Optica. Un decreto posterior, emitido el 17 de julio, ordenó que todos los habitantes renunciaran a su fe protestante o abandonaran la provincia. Este edicto no ofrecía ninguna exención a Kepler, lo que lo impulsó a él, a su esposa y a su hijastra a trasladarse de Graz a Praga el 30 de septiembre de 1600.

Carrera científica

Praga (1600–1612)

A su llegada y establecimiento en Praga, Kepler recibió el patrocinio directo de Tycho Brahe, quien le encargó el análisis de observaciones planetarias y la composición de un tratado contra el fallecido rival de Brahe, Ursus. En septiembre, Brahe aseguró además a Kepler un encargo como colaborador en una nueva e importante empresa propuesta al emperador: la creación de las Tablas Rudolfinas, destinadas a reemplazar las Tablas Pruténicas de Erasmo Reinhold. Tras la inesperada desaparición de Brahe el 24 de octubre de 1601, Kepler fue nombrado su sucesor como matemático imperial, asumiendo la responsabilidad de completar los proyectos inconclusos de Brahe. Los once años siguientes en este papel imperial resultaron ser el período más fructífero de la vida de Kepler.

Asesor Imperial

Como matemático imperial, el deber más importante de Kepler consistía en proporcionar consejos astrológicos al emperador Rodolfo II. Si bien Kepler albergaba escepticismo con respecto a los esfuerzos de los astrólogos contemporáneos por pronosticar con precisión el futuro o sucesos divinos específicos, desde sus días de estudiante en Tubinga había producido constantemente horóscopos detallados y bien considerados para sus amigos, familiares y patrocinadores. Más allá de elaborar horóscopos para aliados y dignatarios extranjeros, el emperador solicitó con frecuencia la guía de Kepler durante períodos de inestabilidad política. Rodolfo II demostró un gran interés en las actividades intelectuales de muchos eruditos de la corte, incluidos numerosos alquimistas, y siguió de cerca las contribuciones de Kepler a la astronomía física.

Aunque las doctrinas religiosas oficialmente sancionadas en Praga eran el catolicismo y el utraquismo, el nombramiento de Kepler en la corte imperial le brindó la libertad de practicar su fe luterana sin impedimentos. Aparentemente, el emperador asignó unos ingresos sustanciales a la familia de Kepler; sin embargo, la presión persistente sobre el sobredimensionado tesoro imperial hizo que la obtención de fondos suficientes para cumplir con los compromisos financieros fuera un desafío perpetuo. En parte atribuible a estas dificultades financieras, la vida doméstica de Kepler con Barbara estuvo plagada de situaciones desagradables, caracterizadas por frecuentes desacuerdos y períodos de enfermedad. Sin embargo, la vida en la corte facilitó las interacciones de Kepler con numerosos eruditos distinguidos, incluidos Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels, Jost Bürgi, David Fabricius, Martin Bachazek y Johannes Brengger, que hicieron avanzar significativamente su investigación astronómica.

Supernova de 1604

En octubre de 1604, una nueva y brillante estrella vespertina, denominada SN 1604, se hizo visible. Inicialmente escéptico ante los informes, Kepler comenzó a realizar observaciones sistemáticas sólo después de presenciar personalmente el fenómeno. Desde una perspectiva astrológica, el final de 1603 anunció el comienzo de un trígono de fuego, que significa el inicio de un ciclo de grandes conjunciones de aproximadamente 800 años. Históricamente, los astrólogos correlacionaron los dos ciclos anteriores con el ascenso de Carlomagno (aproximadamente 800 años antes) y la natividad de Cristo (aproximadamente 1600 años antes), anticipando en consecuencia eventos de profunda importancia, particularmente aquellos relacionados con el emperador.

Dentro de este marco, Kepler, como matemático imperial y astrólogo del emperador, documentó la nueva estrella dos años después en su tratado, De Stella Nova. En este trabajo, examinó meticulosamente las características astronómicas de la estrella, adoptando al mismo tiempo una postura crítica hacia las interpretaciones astrológicas predominantes de la época. Kepler observó su luminosidad decreciente, postuló teorías sobre su génesis y aprovechó la ausencia de paralaje observable para afirmar su ubicación más allá de las órbitas planetarias, dentro del reino de las estrellas fijas. Esta afirmación desafió significativamente la doctrina establecida de la inmutabilidad celestial, un concepto aristotélico que postula la perfección y la inmutabilidad de las esferas celestes. La aparición de una nueva estrella sugirió inherentemente la variabilidad de los cielos. Además, Kepler añadió una sección en la que se analiza la reciente investigación cronológica realizada por el historiador polaco Laurentius Suslyga. Calculó que, suponiendo que la hipótesis de Suslyga de que las líneas de tiempo aceptadas tuvieran un retraso de cuatro años fuera correcta, la Estrella de Belén, que Kepler consideraba análoga a la nueva estrella contemporánea, habría coincidido con la gran conjunción inicial del ciclo anterior de 800 años.

En los años siguientes, Kepler intentó sin éxito iniciar un esfuerzo de colaboración con el astrónomo italiano Giovanni Antonio Magini, enfocándose al mismo tiempo en estudios cronológicos, en particular la datación precisa de eventos dentro de la vida. de Jesús. Aproximadamente en 1611, Kepler difundió un manuscrito que luego sería publicado póstumamente como Somnium [El Sueño]. Un objetivo principal de Somnium era delinear la práctica de la astronomía desde el punto de vista de un planeta extraterrestre, demostrando así la viabilidad de un modelo cosmológico no geocéntrico. Este manuscrito, que posteriormente desapareció después de múltiples transferencias de propiedad, representaba un viaje imaginativo a la Luna, funcionando como una mezcla de alegoría, autobiografía y un discurso académico sobre los viajes interplanetarios, a menudo reconocido como un precursor de la ciencia ficción. Décadas más tarde, una interpretación tergiversada de la narrativa incitó potencialmente al juicio por brujería contra su madre, dado que la madre del narrador en la historia consulta a una entidad demoníaca para adquirir conocimientos sobre métodos de viajes espaciales. Después de su eventual absolución, Kepler añadió 223 notas a pie de página a la narración (un volumen que excedía significativamente la extensión del texto original) que aclaraban tanto las dimensiones alegóricas como los importantes conocimientos científicos, particularmente relacionados con la geografía lunar, incluidos en la obra.

Vida posterior

Desafíos

Durante el mandato de Kepler en Praga, el Sacro Imperio Romano experimentó una escalada de tensiones religiosas y políticas, que se manifestaron entre protestantes y católicos, e internamente dentro de la dinastía de los Habsburgo en relación con la sucesión. El entorno en Praga, un centro urbano diverso, se volvió cada vez más desafiante, lo que llevó a Kepler a considerar la posibilidad de trasladarse a Württemberg, que consideraba su región natal. En 1609, solicitó formalmente al duque Juan Federico un nombramiento académico en la Universidad de Tubinga. Aunque el duque rechazó la petición, le entregó un obsequio como gesto de buena voluntad. Kepler respondió, articulando su postura sobre las doctrinas teológicas que previamente habían presentado dificultades. El duque, sin embargo, no respondió a esta comunicación. Dos años después, Kepler reiteró su petición, que luego fue remitida al consistorio teológico de Stuttgart. El 25 de abril de 1611, este organismo rechazó la solicitud de Kepler, citando sus inclinaciones calvinistas, específicamente sus reservas con respecto a la Fórmula de la Concordia y su afirmación de que los calvinistas, a pesar de las diferencias doctrinales, debían ser reconocidos como "hermanos en Cristo".

En 1611, la salud del emperador Rodolfo estaba empeorando, lo que llevó a su abdicación forzada como rey de Bohemia por parte de su hermano Matías. Ambas facciones solicitaron el consejo astrológico de Kepler, ocasión que aprovechó para ofrecer asesoramiento político diplomático, en gran medida desprovisto de interpretaciones estelares específicas, y en lugar de ello proporcionó advertencias generales contra acciones precipitadas. Sin embargo, se hizo evidente que las perspectivas futuras de Kepler dentro de la corte de Matías eran muy limitadas.

Ese mismo año, la esposa de Kepler, Barbara, contrajo fiebre maculosa húngara y experimentó convulsiones. Durante su convalecencia, sus tres hijos enfermaron de viruela, lo que provocó la muerte de Friedrich, de seis años. Paralelamente a sus propuestas hacia Württemberg, Kepler entabló conversaciones con la Universidad de Padua, que, tras la partida de Galileo, intentó nombrarlo para la cátedra de matemáticas. Sin embargo, Kepler, dando prioridad a la residencia de su familia dentro de territorios alemanes, optó por viajar a Austria para conseguir un puesto como profesor y matemático de distrito en Linz. Trágicamente, Barbara sufrió una recaída y falleció poco después del regreso de Kepler.

Kepler aplazó su traslado a Linz y permaneció en Praga hasta la muerte de Rudolf a principios de 1612. Durante este período, la inestabilidad política, la discordia religiosa y las desgracias personales, incluida una disputa legal sobre el patrimonio de su esposa, le impidieron realizar investigaciones. En consecuencia, compiló un manuscrito cronológico, Eclogae Chronicae, basándose en su correspondencia y esfuerzos académicos anteriores. Tras su ascensión como emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, Matías volvió a confirmar el nombramiento y la remuneración de Kepler como matemático imperial, al tiempo que autorizó su traslado a Linz.

Linz (1612–1626)

A su llegada a Linz, Kepler asumió las funciones de matemático del distrito y profesor en la escuela del distrito, manteniendo al mismo tiempo su nombramiento como matemático de la corte del Emperador. Su responsabilidad principal inicial implicó la finalización de las Tablas Rudolphine; sin embargo, muchos otros compromisos desviaron su atención, retrasando su publicación hasta 1627.

Excomunión

En Linz, resurgieron los conflictos anteriores de Kepler con la ortodoxia luterana. A pesar de la influencia limitada de la Contrarreforma en la Alta Austria en ese momento, donde un gobernante católico gobernaba a una población predominantemente luterana a la que se le permitía practicar su fe, el pastor luterano local, Daniel Hitzler, negó la comunión a Kepler. Esta negativa surgió de la renuencia de Kepler a respaldar plenamente la Fórmula de la Concordia, específicamente su disidencia de la doctrina de la ubicuidad o unión sacramental, que postula la presencia real del cuerpo y la sangre de Cristo en la Eucaristía. Kepler apeló formalmente esta exclusión ante el Consistorio de Stuttgart, iniciando una extensa correspondencia que involucró a varios teólogos, incluido Matthias Hafenreffer. Aunque Hafenreffer había sido un amigo personal, finalmente se alineó con las autoridades teológicas en este asunto. En consecuencia, la excomunión de Kepler fue pronunciada definitivamente en 1619.

Matrimonio con Susanna Reuttinger

En julio de 1612, Kepler se encontró con Matthias Bernegger, un distinguido erudito humanista y astrónomo que lo había buscado debido a su reputación. Posteriormente, los dos desarrollaron una estrecha amistad y mantuvieron una extensa correspondencia durante casi dos décadas a pesar de no volver a verse nunca más. Max Caspar caracterizó a Bernegger como "el mejor y más fiel amigo que jamás haya encontrado". En una de las primeras cartas a Bernegger en octubre de 1613, Kepler informó a su amigo de su inminente matrimonio, especificando la fecha como "el día del eclipse de luna, cuando el espíritu astronómico se esconde, ya que quiero regocijarme en el día festivo". El segundo matrimonio de Kepler tuvo lugar el 30 de octubre de 1613 con Susanna Reuttinger, oriunda de la cercana ciudad de Eferding. Después del fallecimiento de su primera esposa, Barbara, Kepler había evaluado once parejas potenciales durante un período de dos años, un proceso de selección que más tarde se formalizó como el "problema del matrimonio". Finalmente eligió a Reuttinger, que fue la quinta candidata considerada, afirmando que ella "me conquistó con su amor, su humilde lealtad, su economía doméstica, su diligencia y el amor que le dio a sus hijastros". Esta unión permitió a Kepler trasladar a sus hijos de Wels, donde residían con un pariente, a Linz. De sus hijos, los tres primeros (Margareta Regina, Katharina y Sebald) murieron durante la infancia. Sin embargo, otros tres, Cordula (nacido en 1621), Fridmar (nacido en 1623) e Hildebert (nacido en 1625), sobrevivieron hasta la edad adulta. Los biógrafos generalmente caracterizan este matrimonio como considerablemente más feliz que el inicial.

Juicio de la madre de Kepler por brujería

En diciembre de 1615, su familia en Württemberg informó a Kepler que su madre, Katharina, había sido acusada de brujería a principios de ese año. Katharina residía en la ciudad protestante de Leonberg. La acusación inicial provino de Ursula Reinbold, quien alegó que Katharina le había administrado una bebida que le provocó la enfermedad. A medida que el caso ganó notoriedad, surgieron más rumores y acusaciones, lo que llevó a la familia de Katharina a iniciar una demanda por difamación contra los acusadores. Kepler se comprometió a defender a su madre, brindándole apoyo mediante despachos oficiales a las autoridades de Leonberg y mediante visitas personales. El proceso judicial se prolongó durante varios años, durante los cuales Katharina estuvo encarcelada de 1620 a 1621. La fase final del proceso tuvo lugar en Tubinga, bajo la autoridad ducal, donde se decidió que sería interrogada bajo amenaza de tortura. Ella se negó rotundamente a confesar, afirmando su fe en que Dios revelaría la verdad. En consecuencia, fue absuelta y puesta en libertad, obteniendo la libertad el 4 de octubre de 1621. Falleció aproximadamente seis meses después. Esta acción legal contra la madre de Kepler, que comenzó poco después de su excomunión inicial, ha sido interpretada por algunos como un ataque más amplio por parte de las autoridades luteranas contra el propio Kepler.

Impacto de la guerra

Durante este período, Kepler enfrentó desafíos adicionales. En 1618, la revuelta bohemia contra el dominio de los Habsburgo inició el conflicto que desembocaría en la Guerra de los Treinta Años. Fernando II, que ascendió al trono imperial en agosto de 1619, se aseguró la lealtad de Maximiliano, duque de Baviera, contra las fuerzas bohemias. En julio de 1620, el ejército bávaro había avanzado hacia Linz de camino a Bohemia. Este acontecimiento presentó una amenaza significativa para la población protestante de Linz, incluido Kepler, cuyas simpatías se alineaban con los bohemios, entonces bajo el liderazgo del protestante Federico, que había sido proclamado rey de Bohemia. Kepler había expresado públicamente su admiración por el suegro de Federico, Jaime VI y I, rey de Inglaterra y Escocia, a quien consideraba un defensor crucial de la paz. En septiembre de 1620, partió de Linz hacia Württemberg para ayudar a su madre, reubicando a su familia debido a la incertidumbre sobre su posible regreso. Ese noviembre, las fuerzas bohemias sufrieron una derrota decisiva en la Batalla de la Montaña Blanca, lo que llevó a Federico (conocido como el "Rey del Invierno") a huir al exilio. Tras la liberación de su madre en noviembre de 1621, Kepler regresó posteriormente a Linz. En diciembre, el emperador Fernando lo reintegró oficialmente como matemático de la corte. Aunque el clero y los educadores protestantes fueron expulsados ​​de la Alta Austria en 1622, Kepler recibió una exención debido a su servicio imperial. Continuó residiendo en Linz durante cuatro años más, durante los cuales completó las Tablas Rudolphine.

Trabajos publicados

Mientras residía en Linz, Kepler escribió y publicó varias obras importantes. Su publicación inicial fue un tratado sobre el año del nacimiento de Jesús. Esta obra apareció por primera vez en alemán en 1613, con una edición latina ampliada, titulada De vero anno, publicada al año siguiente. En 1613, Kepler también se ocupó de otra cuestión cronológica cuando el Emperador lo convocó a Ratisbona para participar en las deliberaciones sobre el calendario. El calendario gregoriano, que ahora se adopta ampliamente, fue instituido por el Papa Gregorio XIII en 1582 y posteriormente adoptado en gran parte de la Europa católica. Las modificaciones clave del calendario juliano reemplazado incluyeron la eliminación de tres años bisiestos cada cuatro siglos para lograr una alineación más cercana con el año solar, y la inserción de diez días para rectificar la "deriva" acumulada desde el inicio del calendario juliano, lo que resultó en el viernes 15 de octubre de 1582, inmediatamente después del jueves 4 de octubre de 1582. Las autoridades protestantes condenaron el nuevo calendario, considerándolo, en el mejor de los casos, un esfuerzo por reafirmar la autoridad papal en territorios protestantes. y, en el peor de los casos, como un artificio diabólico. Kepler abogó por el calendario gregoriano basándose en sus méritos prácticos y astronómicos; sin embargo, la reforma no fue aceptada universalmente y su adopción generalizada en toda Alemania no se produjo hasta 1700.

El trabajo posterior de Kepler se centró en la medición. En 1613, mientras compraba vino para su casa, Kepler observó directamente el método convencional para determinar el volumen del barril, que implicaba insertar una vara de medir en diagonal desde la abertura hasta la base del barril. Esta observación impulsó su investigación analítica sobre los volúmenes de diversas geometrías de contenedores. Debido a la falta de disponibilidad de un impresor en Augsburgo dispuesto a publicar un texto en latín, Kepler dispuso que Johannes Plank se trasladara de Erfurt a Linz. Posteriormente, Plank imprimió Nova Stereometria doliorum vinariorum en 1615, lo que marcó el libro inaugural publicado en Linz, financiado personalmente por Kepler. Al año siguiente se publicó una edición alemana resumida. La siguiente publicación importante de Kepler fue su Epitome Astronomia Copernicae, una sinopsis completa de la teoría copernicana, publicada en dos volúmenes en 1618. Al año siguiente se publicó el tratado de Kepler sobre los cometas, De cometis libelli tres, en Augsburgo. Este volumen abarcó extensos datos de observación, cálculos detallados e interpretaciones astrológicas.

En 1619, también se publicó la Harmonice Mundi de Kepler. Este tratado, que correlacionaba las armonías celestes con los principios musicales, pasó por un prolongado período de desarrollo, y Kepler inicialmente concibió un esquema en 1599. La muerte de su pequeña hija Katharina en 1618 llevó al afligido Kepler a suspender temporalmente el trabajo en sus tablas astronómicas, que exigían tranquilidad, y centrarse en su lugar en el concepto de armonía. Durante el mismo año, formuló lo que ahora se reconoce como la Tercera Ley de Kepler, que establece una relación entre el período orbital de un planeta y su distancia media al sol. Este importante descubrimiento se articuló inicialmente en el Harmonice.

Mientras estaba ocupado en la compilación de las Tablas en 1617, Kepler encontró el tratado de logaritmos de Napier, publicado originalmente en 1614. Reconoció la utilidad del método para simplificar los extensos cálculos necesarios para las Tablas, pero expresó su insatisfacción porque Napier había proporcionado sólo la técnica sin su derivación subyacente. En consecuencia, Kepler desarrolló de forma independiente el concepto a partir de principios aritméticos fundamentales y posteriormente derivó sus propias tablas logarítmicas. Una ventaja clave de estas tablas fue su aplicabilidad directa a números enteros, en lugar de limitarse únicamente a funciones trigonométricas. Esta obra fue publicada como Chilias logarithmorum ad totidem numeros rotundos en 1624. Al mismo tiempo, finalizó las Tablas Rudolfinas. Antes de imprimir, fueron necesarias negociaciones con la familia Brahe, seguidas de desafíos relacionados con la financiación y la elección del impresor. Kepler prefirió Ulm porque ofrecía los recursos técnicos más adecuados para el proyecto; sin embargo, el Emperador ordenó la publicación en Austria, designando efectivamente a Linz. En consecuencia, Kepler emprendió viajes a Viena y Nuremberg para adquirir el equipo, las tipografías, el papel y la mano de obra calificada adecuados. Sin embargo, antes de que se iniciara por completo el proceso de impresión, Linz sufrió un asedio de junio a agosto de 1626 en medio de la Guerra Campesina. Aunque Kepler salió ileso, su residencia y la imprenta, situada en la periferia de la ciudad, fueron consumidas por el fuego. Al resultar imposible completar la impresión en Linz, Kepler solicitó y recibió el permiso imperial para trasladarse a Ulm. Se le concedió el permiso y en noviembre partió hacia Ulm, dejando a su esposa y a su familia en Ratisbona.

Ulm y Sagan (1626-1630)

Kepler había identificado previamente un impresor adecuado en Ulm y, dado que su manuscrito no sufrió daños por el incendio, la impresión de las Tablas comenzó rápidamente y concluyó en septiembre de 1627. En ese momento, Kepler buscó un nombramiento profesional estable. El conflicto en curso había progresado favorablemente para el Imperio. El levantamiento campesino había sido sofocado y los comandantes imperiales Wallenstein y Tilly habían vencido con éxito a las fuerzas protestantes, en particular al ejército danés dirigido por el rey Cristián IV, que había intervenido del lado protestante. Posteriormente, Kepler viajó a Praga para presentar sus Tablas al Emperador. Albergaba aprensión respecto de su recepción, anticipando que el ascenso de la influencia católica podría complicar su posición. Sin embargo, fue recibido calurosamente por el Emperador, quien expresó considerable interés en las Tablas.

Al mismo tiempo, Wallenstein también estuvo presente en Praga, ya que recientemente se le había concedido el Ducado de Sagan en Silesia. Los dos individuos se habían comunicado previamente, y Kepler les proporcionó un horóscopo a través de un intermediario, aunque no se habían conocido en persona. Wallenstein entabló negociaciones con el Emperador y posteriormente invitó a Kepler a residir en Sagan. Kepler viajó a Linz para concluir sus asuntos, luego se dirigió con su familia a Sagan, donde llegó el 20 de julio de 1628. Kepler experimentó una sensación de aislamiento en esta ciudad del norte de Alemania, caracterizada por un dialecto desconocido. En marzo de 1629 mantuvo correspondencia con Bernegger, afirmando:

El aislamiento experimentado en esta ubicación remota, alejada de los principales centros urbanos, causó una angustia significativa, exacerbada por el lento y costoso servicio postal.

En diciembre de 1629, Kepler estableció con éxito una imprenta, que posteriormente publicó sus Efemérides que abarcaban el período de 1621 a 1639.

El traslado de Kepler a Sagan no alivió sus dificultades financieras. Wallenstein proporcionó un apoyo mínimo más allá de su salario, y Kepler asumió él mismo los costos de impresión de las Efemérides. El tesoro imperial aún debía importantes pagos pendientes por su trabajo anterior. En consecuencia, el 8 de octubre de 1630, Kepler partió hacia Ratisbona con la intención de recuperar al menos una parte de estos fondos. Sin embargo, poco después de su llegada a Ratisbona enfermó y su estado se deterioró progresivamente. Kepler falleció el 15 de noviembre de 1630, poco más de un mes después de llegar a la ciudad. Su entierro tuvo lugar en un cementerio protestante de Ratisbona, que posteriormente fue destruido durante la guerra.

cristianismo

La convicción de Kepler de que Dios diseñó el cosmos con un orden inherente motivó sus esfuerzos por identificar y comprender las leyes fundamentales que gobiernan el mundo natural, particularmente dentro de la astronomía. La afirmación: "Simplemente estoy pensando en los pensamientos de Dios después de Él", a menudo se le atribuye, aunque probablemente representa una interpretación condensada de sus escritos originales:

Estas leyes naturales son comprensibles para el intelecto humano; Dios pretendía que la humanidad los discerniera al crearnos a su imagen, permitiéndonos así participar de sus pensamientos divinos.

Kepler defendió la tolerancia interconfesional dentro del cristianismo, afirmando en particular que católicos y luteranos debían compartir la comunión. Articuló esta perspectiva al afirmar: "Cristo el Señor no fue ni es luterano, ni calvinista, ni papista".

Astronomy

Mysterium Cosmographicum

El importante tratado astronómico inaugural de Kepler fue el Mysterium Cosmographicum (El misterio cosmográfico), publicado en 1596. Mientras enseñaba en Graz el 19 de julio de 1595, Kepler supuestamente experimentó una epifanía durante una demostración de la conjunción periódica de Saturno y Júpiter en el zodíaco. Postuló que los polígonos regulares delinean un círculo inscrito y otro circunscrito en proporciones fijas, lo que teorizó que podría constituir la base geométrica del universo. Tras intentos fallidos de identificar una disposición poligonal singular coherente con las observaciones astronómicas establecidas (incluso incorporando planetas adicionales), Kepler procedió a investigar los poliedros tridimensionales. Descubrió que cada uno de los cinco sólidos platónicos podía estar inscrito en su interior y circunscrito por orbes esféricos. Anidar estos sólidos, cada uno encerrado dentro de una esfera, generaría seis capas distintas, correlacionadas con los seis planetas entonces conocidos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno. A través de una ordenación deliberada de estos sólidos (octaedro, icosaedro, dodecaedro, tetraedro y cubo), Kepler determinó que las esferas podían ubicarse a intervalos que reflejaran las dimensiones relativas de la trayectoria de cada planeta, bajo el supuesto de que los planetas orbitan alrededor del Sol. Además, Kepler derivó una fórmula que vincula el tamaño del orbe de cada planeta con su período orbital: para los planetas que se mueven desde posiciones internas a externas, la relación de aumento en el período orbital es el doble de la diferencia en el radio del orbe.

Kepler creía que el Mysterium revelaba el modelo geométrico de Dios para el cosmos. Una parte importante de su defensa del sistema copernicano se originó en sus creencias teológicas sobre la interacción entre los reinos físico y espiritual; percibió el universo como una imagen divina, donde el Sol representaba al Padre, la esfera estelar simbolizaba al Hijo y el espacio intermedio encarnaba al Espíritu Santo. Su manuscrito inicial de Mysterium incluía un capítulo completo que buscaba reconciliar el heliocentrismo con textos bíblicos que aparentemente respaldaban el geocentrismo. Con la ayuda de su mentor Michael Maestlin, Kepler obtuvo la aprobación del Senado de la Universidad de Tubinga para publicar su manuscrito, condicionado a la eliminación de la exégesis bíblica y la inclusión de una explicación más directa y accesible del sistema copernicano, junto con sus novedosos conceptos. Mysterium se publicó a finales de 1596. Kepler recibió sus copias y comenzó a distribuirlas entre astrónomos y patrocinadores notables a principios de 1597. Aunque no logró un gran número de lectores, la obra solidificó la posición de Kepler como un astrónomo altamente competente. La elaborada dedicatoria, dirigida a mecenas influyentes y a quienes supervisaban su nombramiento en Graz, también sirvió como punto de entrada vital al sistema de mecenazgo predominante.

En 1621, Kepler publicó una segunda edición ampliada de Mysterium, que era un 50% más larga que la versión inicial e incluía notas a pie de página detalladas que describían las correcciones y mejoras realizadas durante los 25 años transcurridos desde su publicación original. El Mysterium se reconoce como una contribución inicial fundamental a la modernización de la teoría de Copérnico, tal como se presenta en su De revolutionibus orbium coelestium. Aunque Copérnico pretendía promover un sistema heliocéntrico en su trabajo, empleó mecanismos ptolemaicos, específicamente epiciclos y círculos excéntricos, para explicar las variaciones en la velocidad orbital planetaria. Además, mantuvo el centro de la órbita de la Tierra, en lugar del Sol, como punto de referencia, aparentemente "como ayuda al cálculo y para no confundir al lector al desviarse demasiado de Ptolomeo". A pesar de ciertas limitaciones en su hipótesis principal, la astronomía moderna se beneficia significativamente del Mysterium Cosmographicum, ya que marcó "el primer paso en la limpieza del sistema copernicano de los restos de la teoría ptolemaica que aún se aferran a él". Kepler defendió consistentemente su teoría de los cinco sólidos, como lo demuestra la publicación en 1621 de la segunda edición de Mysterium, que reafirmó su convicción en la exactitud del modelo. Si bien reconoció discrepancias entre los datos de observación y las proyecciones de su modelo, consideró que estas variaciones eran insuficientes para invalidar la teoría subyacente.

Astronomia Nova

La extensa trayectoria de investigación que culminó en Astronomia Nova (Una nueva astronomía), que abarca las dos leyes iniciales del movimiento planetario, comenzó con un examen de la órbita de Marte, realizado bajo la dirección de Tycho. Dentro de este trabajo fundamental, Kepler fue pionero en el concepto innovador de órbita planetaria como una trayectoria espacial influenciada por fuerzas físicas, distinguiéndolo de la comprensión anterior de un orbe planetario como una capa esférica fija. Este avance conceptual llevó al reconocimiento de que los fenómenos astronómicos se rigen por leyes físicas. Kepler calculó y recalculó meticulosamente numerosas aproximaciones de la órbita de Marte, empleando un ecuante, un instrumento matemático que Copérnico había descartado previamente de su sistema. Este proceso iterativo finalmente produjo un modelo que se correspondía en gran medida con las observaciones de Tycho, típicamente dentro de un margen de dos minutos de arco, que representaba el error de medición promedio. Sin embargo, seguía insatisfecho con el resultado intrincado y algo impreciso; en momentos específicos, el modelo se desvió de los datos empíricos hasta en ocho minutos de arco. Tras la insuficiencia de las técnicas astronómicas matemáticas convencionales, Kepler intentó posteriormente alinear una trayectoria orbital ovoide con los datos disponibles.

Desde la perspectiva teológica del cosmos de Kepler, el Sol, que simboliza a Dios Padre, sirvió como la principal fuente de fuerza motriz dentro del Sistema Solar. Para una base física, Kepler trazó paralelismos con la teoría de William Gilbert sobre el alma magnética de la Tierra, detallada en De Magnete (1600), e integró conocimientos de su propia investigación óptica. Kepler planteó la hipótesis de que la fuerza motriz, o especie motriz, que emanaba del Sol disminuía al aumentar la distancia, lo que influía en que el movimiento planetario fuera más rápido cuando estaba más cerca y más lento cuando estaba más lejos del Sol. La aplicación de un modelo físico para deducir trayectorias orbitales representó un avance científico significativo. En lugar de simplemente suponer una órbita circular, Kepler trató de determinar su causa subyacente, una tarea que emprendió antes de su descubrimiento de la ley del área. Esta suposición inicial pudo haber implicado una correlación matemática capaz de restablecer la regularidad astronómica. Utilizando mediciones del afelio y perihelio tanto de la Tierra como de Marte, formuló una relación en la que la velocidad de un planeta es inversamente proporcional a su distancia del Sol. Confirmar esta relación a lo largo de todo el ciclo orbital requirió cálculos extensos; en consecuencia, a finales de 1602, Kepler reexpresó geométricamente esta proporción como: los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales, lo que constituye su segunda ley del movimiento planetario.

Posteriormente, Kepler se embarcó en el cálculo exhaustivo de la órbita de Marte, empleando inicialmente la ley de velocidad geométrica y postulando una trayectoria ovoide con forma de huevo. Después de aproximadamente 40 intentos fallidos, finalmente concibió la idea de una órbita elíptica a finales de 1604, una solución que anteriormente había descartado por ser demasiado simplista para que los astrónomos anteriores la hubieran pasado por alto. Al confirmar que una órbita elíptica describía con precisión los datos marcianos (conocida como la Hipótesis Vicaria), Kepler rápidamente dedujo que todos los planetas se mueven en elipses, con el Sol en un foco, formulando así su primera ley del movimiento planetario. A falta de asistentes computacionales, no extendió este análisis matemático más allá de Marte. A finales de ese año, completó el manuscrito de Astronomia nova, aunque su publicación se retrasó hasta 1609 debido a disputas legales relativas a la utilización de las observaciones de Tycho, que eran propiedad de sus herederos.

Epítome de la astronomía copernicana

Tras la finalización de Astronomia Nova, Kepler tenía la intención de escribir un libro de texto astronómico que abarcara los principios fundamentales de la astronomía heliocéntrica. Kepler dedicó varios años posteriores a desarrollar lo que se convertiría en Epitome Astronomiae Copernicanae (Epítome de la astronomía copernicana). A pesar de su título, que simplemente alude al heliocentrismo, el Epítome aclara principalmente el propio sistema astronómico de Kepler más que el trabajo de Copérnico. El Epítome incorporó las tres leyes del movimiento planetario y buscó explicar los movimientos celestes a través de la causalidad física. Si bien extendió explícitamente las dos primeras leyes del movimiento planetario (inicialmente aplicadas a Marte en Astronomia nova) a todos los planetas, la Luna y los satélites mediceos de Júpiter, no detalló la derivación de órbitas elípticas a partir de datos de observación.

Inicialmente concebido como un texto introductorio para principiantes, Kepler pretendía estructurar su Epítome a la manera de su mentor, Michael. Maestlin, que había publicado un respetado trabajo explicando los fundamentos de la astronomía geocéntrica a los no especialistas. Kepler completó el primero de tres volúmenes, que comprende los libros I a III, en 1615, adoptando el formato de preguntas y respuestas de Maestlin, y se imprimió en 1617. Sin embargo, la prohibición de los textos copernicanos por parte de la Iglesia católica y el inicio de la Guerra de los Treinta Años provocaron retrasos en la publicación de los dos volúmenes siguientes. Mientras tanto, y para eludir la prohibición, Kepler reorientó al público objetivo del Epítome, desde principiantes hasta astrónomos y matemáticos expertos, a medida que los argumentos se volvieron cada vez más sofisticados y requerían una comprensión matemática avanzada. El segundo volumen, que consta del Libro IV, se publicó en 1620, seguido del tercer volumen, que abarca los Libros V al VII, en 1621.

Tablas Rudolphine

En los años posteriores a la finalización de Astronomia Nova, los principales esfuerzos de investigación de Kepler se centraron en la preparación de las Tablas Rudolfinas y una colección completa de efemérides (predicciones precisas de posiciones planetarias y estelares) derivadas de estas tablas, aunque ninguno de los proyectos se completó durante muchos años.

Kepler finalmente finalizó las Tablas Rudolfinas en 1623, un El trabajo fue considerado su obra maestra en ese momento. Sin embargo, debido a las estipulaciones editoriales del emperador y a las negociaciones en curso con el heredero de Tycho Brahe, su impresión se aplazó hasta 1627.

Astrología

Al igual que Ptolomeo, Kepler consideraba la astrología como una disciplina complementaria a la astronomía, atribuyendo a ambas el mismo interés y valor. Sin embargo, en los años siguientes, estos dos temas divergieron significativamente, lo que llevó al cese de la práctica astrológica entre los astrónomos profesionales.

Sir Oliver Lodge observó que Kepler exhibía cierto grado de desdén por la astrología durante su época, señalando que "continuamente atacaba y arrojaba sarcasmo a la astrología, pero era lo único por lo que la gente le pagaba, y de eso, en cierto modo, vivía". A pesar de esto, Kepler dedicó esfuerzos sustanciales a restablecer la astrología sobre una base filosófica más sólida, produciendo numerosos calendarios astrológicos, más de 800 nacimientos y varios tratados que abordan específicamente el tema de la astrología.

De Fundamentis

En su búsqueda del puesto de astrónomo imperial, Kepler escribió De Fundamentis (1601), cuyo título completo se traduce como "Sobre dar fundamentos más sólidos a la astrología", y que sirve como prólogo conciso a uno de sus almanaques anuales.

En este tratado, Kepler dilucida las influencias del Sol, la Luna y los planetas, atribuyendo sus efectos a la luz y su impacto sobre los humores. Postuló que la Tierra posee un alma dotada de una sensibilidad geométrica. Esta alma del mundo, aunque sensible, carece de conciencia y es estimulada por la convergencia geométrica de los rayos celestes. De manera análoga a un pastor que disfruta de la melodía de una flauta sin comprender la teoría musical, la Tierra responde a los ángulos y aspectos celestes de manera inconsciente. Los eclipses se consideran presagios significativos porque la facultad animal de la Tierra se ve profundamente perturbada por el cese abrupto de la luz, experimentando una perturbación emocional que persiste durante un tiempo.

Kepler planteó la hipótesis de que la Tierra, al igual que los organismos vivos, exhibe "ciclos de humores", citando como ilustración la observación de los marineros de que "se dice que las mareas más altas del mar... regresan después de diecinueve años alrededor de los mismos días del año". Este fenómeno puede correlacionarse con el ciclo de precesión de los nodos lunares de 18,6 años. Kepler abogó por la identificación de tales ciclos mediante una extensa recopilación de datos de observación a largo plazo, señalando que "hasta ahora esta observación no se ha realizado".

Tertius Interveniens

Después de la supernova de 1604, Kepler y Helisaeus Roeslin publicaron una serie de polémicas sobre la importancia de la astrología. Al mismo tiempo, el médico Philip Feselius publicó una publicación que repudiaba por completo la astrología, criticando específicamente las contribuciones de Roeslin.

En respuesta a lo que percibía como excesos de la práctica astrológica y su rechazo excesivamente celoso, Kepler escribió Tertius Interveniens (1610). Este trabajo, nominalmente presentado como un arbitraje neutral entre los académicos en disputa (su título significa "intervenciones de terceros") y su patrocinador compartido, también articuló las perspectivas integrales de Kepler sobre la utilidad de la astrología. Estos puntos de vista incluían mecanismos propuestos para la interacción entre cuerpos planetarios y almas individuales. Si bien Kepler caracterizó la mayoría de las reglas y metodologías astrológicas convencionales como "estiércol maloliente" que "una gallina trabajadora" podría rascar, sostuvo que un astrólogo científico diligente podría descubrir "una semilla de grano ocasional, de hecho, incluso una perla o una pepita de oro".

Música

Harmonice Mundi

Kepler mantuvo la convicción de que "los principios geométricos proporcionaron al Creador el modelo para adornar el mundo entero". En Harmonice Mundi (1619), se esforzó por dilucidar las proporciones del mundo natural, en particular sus dimensiones astronómicas y astrológicas, a través del marco de la música. El concepto central de estas "armonías" era la musica universalis, o "música de las esferas", un tema previamente explorado por Pitágoras, Ptolomeo y otros predecesores. En particular, poco después de la publicación de Harmonice Mundi, Kepler se vio involucrado en una disputa de prioridad con Robert Fludd, quien recientemente había publicado su propia teoría de la armonía.

Kepler inició su investigación examinando polígonos y sólidos regulares, incluidas las figuras geométricas identificadas posteriormente como los sólidos de Kepler. Luego amplió este análisis armónico para abarcar la música, la meteorología y la astrología, postulando que la armonía surgía de los tonos generados por las almas de los cuerpos celestes y, en astrología, de la interacción entre estos tonos y las almas humanas. La sección final del trabajo (Libro V) abordó los movimientos planetarios, centrándose específicamente en las relaciones entre la velocidad orbital y la distancia orbital al Sol. Aunque otros astrónomos habían utilizado relaciones similares, Kepler, aprovechando los datos de Tycho Brahe y sus propias teorías astronómicas, las analizó con una precisión significativamente mayor y les atribuyó una importancia física novedosa.

Entre sus numerosas contribuciones, Kepler formuló lo que ahora se reconoce como la tercera ley del movimiento planetario. A través de una extensa experimentación, determinó aproximadamente que "Los cuadrados de los tiempos periódicos son entre sí como los cubos de las distancias medias". Si bien registró la fecha de este descubrimiento como el 8 de marzo de 1618, no proporcionó ninguna metodología específica para su derivación. Sin embargo, las implicaciones más amplias de esta ley puramente cinemática para la dinámica planetaria no fueron apreciadas hasta la década de 1660. Junto con la ley de fuerza centrífuga recientemente establecida por Christiaan Huygens, este principio permitió a Isaac Newton, Edmund Halley y, potencialmente, Christopher Wren y Robert Hooke, establecer de forma independiente que la supuesta atracción gravitacional entre el Sol y sus planetas disminuía proporcionalmente al cuadrado inverso de su distancia de separación. Este hallazgo contradecía el principio predominante de la física escolástica, que postulaba que la atracción gravitacional mantenía una fuerza constante independientemente de la distancia entre los cuerpos que interactúan. Esta suposición de fuerza constante fue sostenida por Kepler, por Galileo en su errónea ley universal de caída gravitacional uniformemente acelerada, y por Borrelli, alumno de Galileo, en su trabajo de 1666 sobre mecánica celeste.

Óptica

Astronomiae Pars Optica

Mientras analizaba meticulosamente las observaciones completas de Tycho sobre Marte y comenzaba la ardua compilación de las Tablas Rudolfinas, Kepler reanudó al mismo tiempo su investigación sobre los principios de la óptica, basándose en su ensayo lunar de 1600. Tanto los eclipses lunares como los solares exhibieron fenómenos desconcertantes, incluidas dimensiones anómalas de las sombras, el tono rojo distintivo de los eclipses lunares totales y la luminosidad inusual reportada que rodea los eclipses solares totales. Además, la refracción atmosférica planteó desafíos importantes para todas las observaciones astronómicas. Durante la mayor parte de 1603, Kepler suspendió otras investigaciones para concentrarse en la teoría óptica. El manuscrito resultante, presentado al emperador el 1 de enero de 1604, se publicó posteriormente como Astronomiae Pars Optica (La parte óptica de la astronomía). En este trabajo, Kepler aclaró la ley del cuadrado inverso que rige la intensidad de la luz, la mecánica de la reflexión tanto en espejos planos como curvos y los principios fundamentales de las cámaras estenopeicas. También exploró las ramificaciones astronómicas de la óptica, incluido el paralaje y los tamaños percibidos de los objetos celestes. Sus investigaciones ópticas se extendieron al ojo humano, lo que llevó a los neurocientíficos a acreditarlo como el primero en identificar que la lente del ojo proyecta imágenes invertidas y revertidas en la retina. Kepler no consideraba que la resolución de esta inversión perceptual fuera central para la óptica, aunque postuló que la imagen era posteriormente rectificada "en los huecos del cerebro" a través de la "actividad del alma".

Actualmente, Astronomiae Pars Optica es ampliamente reconocido como un texto fundacional para la óptica moderna, a pesar de la notable omisión de la ley de refracción. Respecto al naciente campo de la geometría proyectiva, Kepler introdujo en esta publicación el concepto de transformación continua de una entidad matemática. Postuló que si un foco de una sección cónica atravesara la línea que conecta sus focos, la configuración geométrica se transformaría o degeneraría continuamente de una forma a otra. En consecuencia, una elipse se transforma en una parábola cuando un foco se acerca al infinito, y surge un círculo cuando los dos focos de una elipse se fusionan. De manera similar, la fusión de los focos de una hipérbola da como resultado que la hipérbola degenere en un par de líneas rectas. Además, planteó la hipótesis de que una línea recta, cuando se extendía infinitamente, convergería consigo misma en un punto singular en el infinito, exhibiendo así características similares a un gran círculo.

Dioptrice

A principios de 1610, Galileo Galilei utilizó su nuevo y avanzado telescopio para identificar cuatro satélites que orbitaban alrededor de Júpiter. Tras la publicación de sus hallazgos en Sidereus Nuncius (Mensajero estrellado), Galileo solicitó la evaluación de Kepler, en parte para mejorar la veracidad de sus observaciones. La entusiasta respuesta de Kepler fue una concisa obra publicada titulada Dissertatio cum Nuncio Sidereo (Conversación con el Mensajero estrellado). En este texto, afirmó las observaciones de Galileo y presentó varias hipótesis sobre el significado y las ramificaciones de los descubrimientos y las metodologías telescópicas de Galileo en la astronomía, la óptica, la cosmología y la astrología. Más tarde ese año, Kepler corroboró aún más el trabajo de Galileo al publicar sus propias observaciones telescópicas de estas lunas en Narratio de Jovis Satellitibus. Sin embargo, para pesar de Kepler, Galileo nunca abordó públicamente (si es que lo hizo) Astronomia Nova.

Kepler inició al mismo tiempo una investigación teórica y experimental sobre lentes telescópicas, empleando un telescopio prestado por el duque Ernesto de Colonia. El manuscrito que detalla estas investigaciones se finalizó en septiembre de 1610 y posteriormente se publicó como Dioptrice en 1611. En esta publicación, Kepler aclaró los fundamentos teóricos de las lentes doblemente cóncavas convergentes y doblemente cóncavas divergentes, explicando su combinación para construir un telescopio galileano. También introdujo conceptos como imágenes reales versus imágenes virtuales, imágenes verticales versus imágenes invertidas y la influencia de la distancia focal en la ampliación y la reducción. Además, describió un diseño de telescopio mejorado, actualmente reconocido como telescopio astronómico o kepleriano, que utiliza dos lentes convexas para lograr un mayor aumento que la configuración original de lentes convexas y cóncavas de Galileo.

Matemáticas y Física

En 1611, como ofrenda de Año Nuevo, Kepler escribió un folleto conciso para su amigo y mecenas ocasional, el barón Wackher von Wackhenfels, titulado Strena Seu de Nive Sexangula (Un regalo de Año Nuevo de nieve hexagonal). Este tratado presentó la descripción inaugural de la simetría hexagonal observada en los copos de nieve. Ampliando esta discusión, Kepler propuso una base física atomística hipotética para esta simetría, formulando así lo que más tarde se conoció como la conjetura de Kepler, una proposición sobre la configuración más eficiente para el empaquetamiento de esferas. Este importante desafío matemático, que tiene relevancia práctica para comprender los sólidos cristalinos, fue resuelto formalmente por Thomas Hales en 2017.

En 1613, Kepler compuso el influyente tratado matemático Nova Stereometria doliorum vinariorum, publicado en 1615, que se centró en la medición de volúmenes para recipientes como barriles de vino. Sus contribuciones también se extendieron al avance de los métodos infinitesimales y el análisis numérico, abarcando aproximaciones iterativas, infinitesimales y la naciente aplicación de logaritmos y ecuaciones trascendentales. Las investigaciones de Kepler sobre el cálculo de volúmenes geométricos y la determinación de la forma óptima de las barricas de vino representaron avances cruciales hacia el eventual desarrollo del cálculo. La regla de Simpson, una técnica de aproximación empleada en el cálculo integral, se reconoce en alemán como Keplersche Fassregel (regla del barril de Kepler).

Legacy

Recepción de las teorías astronómicas de Kepler

Las leyes del movimiento planetario de Kepler no obtuvieron una aceptación inmediata. Figuras destacadas, entre ellas Galileo y René Descartes, ignoraron por completo la Astronomia nova de Kepler. Numerosos astrónomos, entre ellos el instructor de Kepler, Michael Maestlin, expresaron su oposición a su integración de la física en la teoría astronómica. Algunos académicos adoptaron posturas modificadas; por ejemplo, Ismaël Bullialdus reconoció órbitas elípticas pero sustituyó la ley del área de Kepler por un movimiento uniforme relativo al foco vacío de la elipse. Por el contrario, Seth Ward empleó una órbita elíptica donde los movimientos estaban definidos por un ecuante.

Numerosos astrónomos probaron rigurosamente la teoría de Kepler y sus modificaciones posteriores comparándola con observaciones astronómicas empíricas. Fundamentalmente, dos tránsitos de Venus y Mercurio a través del disco solar ofrecieron puntos de validación altamente sensibles para la teoría, particularmente en condiciones en las que estos planetas normalmente no eran observables. Respecto al tránsito de Mercurio en 1631, Kepler había expresado una considerable incertidumbre sobre los parámetros orbitales de Mercurio, aconsejando a los observadores que extendieran su búsqueda al día anterior y posterior a la fecha prevista. Pierre Gassendi, sin embargo, observó con éxito el tránsito precisamente en la fecha prevista, confirmando así el pronóstico de Kepler y marcando la observación inaugural de un tránsito de Mercurio. Sin embargo, el intento posterior de Gassendi de observar el tránsito de Venus apenas un mes después resultó infructuoso, principalmente debido a imprecisiones en las Tablas Rudolfinas. Gassendi no sabía que el tránsito no sería visible desde la mayor parte de Europa, incluido París. Por el contrario, Jeremiah Horrocks, que observó el tránsito de Venus en 1639, refinó los parámetros del modelo kepleriano utilizando sus propias observaciones, predijo con precisión el evento y luego construyó aparatos especializados para su observación. Horrocks siguió siendo un defensor inquebrantable del modelo kepleriano.

El Epítome de la astronomía copernicana de Kepler obtuvo un gran número de lectores entre los astrónomos de toda Europa y, tras su muerte, se convirtió en el conducto principal para difundir sus conceptos astronómicos. Entre 1630 y 1650, este tratado sirvió como el libro de texto de astronomía más utilizado, convirtiendo con éxito a muchos a los principios de la astronomía basada en elipses. A pesar de esto, pocos estudiosos adoptaron las ideas específicas de Kepler sobre los fundamentos físicos de los movimientos celestes. A finales del siglo XVII, varias teorías de astronomía física, inspiradas en el trabajo de Kepler, en particular las propuestas por Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke, comenzaron a incorporar fuerzas atractivas (aunque distintas de las "especies motrices" cuasi espirituales de Kepler) junto con el concepto cartesiano de inercia. En su obra fundamental, Principia Mathematica (1687), Isaac Newton derivó matemáticamente las leyes del movimiento planetario de Kepler a partir de una teoría de la gravitación universal basada en la fuerza, un desafío matemático complejo denominado posteriormente "resolución del problema de Kepler".

La Historia de la Ciencia

Más allá de sus contribuciones fundamentales a la evolución histórica de la astronomía y la filosofía natural, Kepler tiene una importancia sustancial dentro de la filosofía y la historiografía de la ciencia. Kepler y sus leyes del movimiento fueron fundamentales para los primeros relatos históricos 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, enmarcadas desde una perspectiva de la Ilustración, típicamente abordaron los argumentos metafísicos y religiosos de Kepler con escepticismo y desaprobación. Por el contrario, los filósofos naturales de la era romántica posterior a menudo consideraban estos mismos elementos como fundamentales para sus logros científicos. William Whewell, en su influyente Historia de las ciencias inductivas (1837), caracterizó a Kepler como el genio científico inductivo por excelencia; posteriormente, en su Filosofía de las ciencias inductivas (1840), Whewell presentó a Kepler como la encarnación de las metodologías científicas más avanzadas. De manera similar, Ernst Friedrich Apelt, el primer estudioso que realizó un estudio exhaustivo de los manuscritos de Kepler después de su adquisición por Catalina la Grande, identificó a Kepler como una figura crucial en la "Revolución de las ciencias". Apelt, que percibió las matemáticas, la sensibilidad estética, las teorías físicas y la teología de Kepler como componentes integrales de un sistema intelectual unificado, produjo el primer análisis integral de la vida y obra de Kepler.

Después del trabajo fundacional de Apelt, los estudios de Alexandre Koyré sobre Kepler representaron el siguiente hito significativo en la interpretación histórica de la cosmología de Kepler y su influencia duradera. Durante las décadas de 1930 y 1940, Koyré, junto con otros historiadores de la ciencia profesionales pioneros, conceptualizó la "Revolución Científica" como el evento transformador central en la historia de la ciencia, posicionando a Kepler como una figura fundamental, y posiblemente *la*, dentro de esta revolución. Koyré enfatizó notablemente las contribuciones teóricas de Kepler, más que sus esfuerzos empíricos, como centrales para el cambio intelectual de las visiones del mundo antiguas a las modernas. Desde la década de 1960, el volumen de estudios históricos dedicados a Kepler se ha ampliado considerablemente, abarcando investigaciones detalladas sobre su astrología y meteorología, sus metodologías geométricas, el profundo papel de sus convicciones religiosas en su obra, sus estrategias literarias y retóricas, su compromiso con las corrientes culturales y filosóficas más amplias de su época e incluso sus propias contribuciones como historiador de la ciencia.

Prominentes filósofos de la ciencia, incluidos Charles Sanders Peirce, Norwood Russell Hanson, Stephen Toulmin y Karl Popper, se han basado constantemente en las contribuciones de Kepler; su obra proporciona ejemplos ilustrativos de conceptos como inconmensurabilidad, razonamiento analógico y falsación, entre muchas otras ideas filosóficas. Además, el físico Wolfgang Pauli aprovechó la disputa de prioridad de Kepler con Robert Fludd para investigar las ramificaciones de la psicología analítica dentro de la investigación científica.

Ediciones publicadas y traducciones

Varias traducciones modernas de las obras de Kepler surgieron a finales del siglo XIX y principios del XX, mientras que 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) compiló una edición en ocho volúmenes, titulada Kepleri Opera omnia, entre 1858 y 1871. coincidiendo con el tricentenario del nacimiento de Kepler. Esta edición presentó exclusivamente los textos originales en latín de Kepler junto con un comentario en latín.

Walther von Dyck (1856-1934) inició los planes para una nueva edición en 1914. Reunió meticulosamente copias de los manuscritos inéditos de Kepler, aprovechando los canales diplomáticos internacionales para conseguir el préstamo de documentos conservados en Leningrado por parte de las autoridades soviéticas para su reproducción fotográfica. Estos manuscritos recién adquiridos incluían varias de las obras de Kepler que antes eran inaccesibles para Frisch. Las reproducciones fotográficas de Dyck continúan sirviendo como material fundamental para las ediciones contemporáneas de los manuscritos inéditos de Kepler.

En 1923, Max Caspar (1880-1956) publicó su traducción al alemán del Mysterium Cosmographicum de Kepler. Tanto el compromiso de Dyck como el de Caspar con el trabajo de Kepler se vieron influenciados significativamente por el matemático Alexander von Brill. (1842-1935). Posteriormente, Caspar se unió a Dyck como colaborador, asumiendo el liderazgo del proyecto en 1934 y estableciendo la Kepler-Kommission al año siguiente. Con la ayuda de Martha List (1908-1992) y Franz Hammer (1898-1969), Caspar persistió en sus esfuerzos editoriales durante la Segunda Guerra Mundial. Además, Max Caspar escribió una biografía de Kepler, publicada en 1948. Los presidentes posteriores de la comisión incluyeron a Volker Bialas (1976–2003), Ulrich Grigull (1984–1999) y Roland Bulirsch (1998–2014).

Importancia cultural y eponimia

Kepler ha alcanzado una percepción popular como un emblema de la modernidad científica y un visionario adelantado a su época. El divulgador científico Carl Sagan lo caracterizó como "el primer astrofísico y el último astrólogo científico". Las discusiones sobre el papel de Kepler dentro de la Revolución Científica han generado diversas interpretaciones filosóficas y populares. Entre ellos, la obra de Arthur Koestler de 1959, Los sonámbulos: una historia de la cambiante visión del universo del hombre, se destaca como particularmente influyente, retratando a Kepler como el héroe inequívoco—moral, teológica e intelectualmente—de este período transformador.

La novela histórica aclamada por la crítica de John Banville, Kepler (1981), profundizó en numerosos temas previamente explorados. en el relato de no ficción de Koestler y dentro de la filosofía de la ciencia. Por el contrario, la publicación de no ficción de 2004, Heavenly Intrigue, postuló la teoría de que Kepler asesinó a Tycho Brahe para adquirir sus datos astronómicos. Sin embargo, un equipo holandés-checo exhumó a Tycho Brahe en 2010 y realizó análisis de sus huesos, dientes y barba para determinar el contenido de mercurio. Los hallazgos descartaron definitivamente el envenenamiento por mercurio como la causa de la muerte de Brahe.

En 2002, Austria emitió una moneda de colección de plata de 10 euros en conmemoración de Johannes Kepler. El reverso de la moneda presenta un retrato de Kepler, en reconocimiento a su período de enseñanza en Graz y sus alrededores. La relación personal de Kepler con el príncipe Hans Ulrich von Eggenberg probablemente influyó en el diseño del castillo de Eggenberg, que sirve como motivo en el anverso de la moneda. Ante él en la moneda se encuentra el intrincado modelo de esferas anidadas y poliedros derivados de su obra, Mysterium Cosmographicum.

El compositor alemán Paul Hindemith creó una ópera sobre Kepler, titulada Die Harmonie der Welt (1957); Durante su extenso desarrollo, compuso simultáneamente una sinfonía del mismo nombre, basándose en los conceptos musicales formulados para la ópera. El esfuerzo artístico de Hindemith inspiró posteriormente a John Rodgers y Willie Ruff de la Universidad de Yale a desarrollar una composición con sintetizador, que se basó en la metodología de Kepler para representar musicalmente el movimiento planetario. Además, Philip Glass compuso una ópera titulada Kepler (2009), centrada en la vida de Kepler, con libreto en alemán y latín de Martina Winkel.

Se atribuyen directamente a las contribuciones científicas de Kepler las leyes del movimiento planetario de Kepler; la Supernova SN 1604 de Kepler, que observó y documentó meticulosamente; los poliedros de Kepler-Poinsot, una colección de construcciones geométricas, dos de las cuales describió; y la conjetura de Kepler sobre el empaquetamiento de esferas. Además, varios accidentes geográficos y astronómicos, así como establecimientos educativos, llevan su nombre, incluidas numerosas calles y plazas de ciudades, varias instituciones académicas, un asteroide, un cráter lunar y un cráter marciano.

Hasta el 16 de junio de 2023, el telescopio espacial Kepler ha catalogado 530.506 estrellas e identificado 2.778 exoplanetas confirmados, un número significativo de los cuales llevan nombres en homenaje al telescopio y a Kepler. él mismo.

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