Kepler y el movimiento de los planetas


Hasta 1609, año en que fué inventado el telescopio, todo nuestro conocimiento acerca del Universo se basaba en observaciones del cielo hechas a simple vista. En varias civilizaciones antigüas, como por ejemplo entre los Mayas, se había identificado a unos astros que parecen errar entre las estrellas fijas. Los griegos los llamaron "planetas", que significa errante. Durante siglos el estudio a simple vista del movimiento de los planetas fué uno de los campos mas importantes de la astronomía. Así, en el siglo XVI el astrónomo danes Tycho Brahe escudriñó minuciosamente el cielo durante décadas, tomando valiosas notas acerca de las posiciones de cada uno de los planetas conocidos en aquel entonces: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.

Al morir Tycho Brahe, su discípulo Johannes Kepler se dió a la tarea de buscar algún orden entre estos registros. Kepler realizó uno de los estudios científicos mas importantes de todos los tiempos que cúlmino en las llamadas tres leyes de Kepler, las cuales nos dicen como se mueven los planetas. En particular Kepler descubrió que los planetas giran alrededor del Sol describiendo una elipse. Con la excepción de Mercurio (y de Plutón, descubierto en el siglo XX), las elipses en las cuales se mueven los planetas son muy poco elongadas y de dibujarlas nos parecerian como círculos. Kepler encontró ademas una relación entre el tiempo que tarda cada planeta en dar una vuelta alrededor del Sol (el año) y distancia de dicho planeta al Sol. Los planetas mas alejados giran a menor velocidad y, al deber recorrer una elipse mas larga, su "año" dura mucho mas tiempo. Así mientras que el año de Mercurio, el planeta mas cercano al Sol, dura tan solo 88 días terrestres el de Saturno, el planeta mas lejano que conocía Kepler tarda 30 años en recorrer su órbita. De hecho los datos recopilados por Tycho Brahe durante una buena fracción de su vida dificilmente hubieran alcanzaban a cubrir mas de dos vueltas al Sol por parte de Saturno!

Con el tiempo se encontró que las leyes de Kepler no solo valian para TODOS los planetas sino que los cometas, muchos de los cuales siguen trayectorias en forma de elipses muy ecéntricas, también cumplen con las leyes de Kepler. Así, en acuerdo con estas leyes, los cometas se mueven muy despacio cuando estan lejos del Sol y extremadamente rápido cuando se acercan. Probablemente alguno de nuestros lectores pudo apreciar esto con el cometa Hyakutake, que pudo verse desde Puebla durante el mes de Abríl: durante los días en que fué mas brillante, mismos que corresponden a cuando se halla mas cerca del Sol, el cometa se movía una distancia apreciable entre una noche y la siguiente. Mas allá del movimiento de los cometas, también se encontró que las lunas de los planetas gigantes, en particular las de Júpiter y Saturno también cumplen con las leyes de Kepler, esta vez tomando el planeta en cuestión el lugar del Sol.

Las leyes del movimiento de los planetas enunciadas por Kepler al iniciar el siglo XVII fueron uno de los primeros ejemplos de leyes universales. El mismo Kepler sospechó que detrás de esta "universalidad" había algo mas. Dedicó una buena parte de su vida a este trabajo pero no pudo encontrar que es lo que dicta el movimiento de los planetas, y porqué el trayecto de Júpiter debe tener características comunes con el de Venus, por ejemplo. Sin embargo el trabajo de Kepler es considerado una obra monumental que habrió el camino para que Isaac Newton, uno de los físicos mas grandes de todos los tiempos diera con la respuesta, descubriendo que liga a los planetas al Sol: la fuerza de gravedad.


Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 27 de Agosto de 1996