Johannes Kepler el arquitecto de los cielos

La historia del descubrimiento y de la evolución del Universo es sin duda la historia de la evolución del ser humano. Desde los albores de la humanidad a nuestros días pasamos de un mundo de oscuridad, con dioses y demonios, hasta la magnitud del descubrimiento científico del universo, cuyo camino ha acompañado el avance de nuestra calidad de vida. De hecho, ya en la entrada anterior vimos cómo nuestros fantasmas en cierta forma influyeron para descubrir impresionantes fenómenos del Universo (aquí).
     
       El universo siempre ha sido un reto para el ser humano consciente, que veía en su conocimiento un camino hacia la libertad y la inteligencia. De ahí que haya sido siempre importante controlar esos conocimientos por sociedades poderosas, religiosas y/o políticas, que han procurado atesorar ese saber para su propio uso, frecuentemente asociado al control y manipulación de sus congéneres. Hubo una época inicial en la que el ser humano temblaba ante su sincronía. Respiraban cuando tras la inquietante oscuridad de la noche aparecía la luz y el radiante Sol. Muchas creencias primitivas de vida después de la muerte nacieron de esa concepción: “La luz después de la oscuridad”.

      En un principio todo el universo inmenso y desconocido era nuestra Tierra, de hecho hubo que esperar al siglo tercero antes de Cristo para empezar a comprender que la Tierra era un mundo limitado y pequeño. Esos descubrimientos ocurrieron en el norte de Egipto, en la desembocadura del río Nilo, en la hermosa ciudad de Alejandría, la mayor capital del mundo de aquellos tiempos. Allí floreció una enorme Biblioteca que era la luz de la inteligencia de aquellos tiempos. Grandes sabios pasaron por ella y fue uno de sus directores, Eratóstenes de Cirene, que nació en el año 276 a.C., el primero que calculó la longitud de la Tierra. Un día leyó un papiro que decía que a las 12.00 horas del día 21 de junio, el día más largo del año, en Siena (actual Assuan) cerca del nacimiento del Nilo, un palo colocado verticalmente no daba sombra (los rayos del sol llegaban a la Tierra perpendicularmente, comprobando que se reflejaban en el fondo de un pozo profundo), mientras que en Alejandría, ese mismo día a esa misma hora, todas las columnas daban sombra. Eratóstenes, un verdadero hombre de ciencia, como muestras las publicaciones que han pervivido, Astronomía, Platónicus, La libertad contra el dolor, La medida de la Tierra…, no dejó pasar, sin investigar, esa noticia, que podía conducir a que la Tierra no fuera plana como se creía, sino redonda, ya que sería la única forma de justificar su observación de que las velas de los barcos redujesen su tamaño hasta desaparecer en el horizonte. Colocó en Alejandría un palo del mismo tamaño que el de Siena y tras medir la sombra que daba, calculó que el ángulo de inclinación del Sol era de 7,2°, que equivaldría a 360º/50. Envió a servidores para medir la distancia en línea recta entre Alejandría y Siena, situadas ambas en el mimo meridiano, calculándola en 5000 estadios (1 estadio equivale a 160 m). Pensó que esa distancia tenía que ser igual a 1/50 de la circunferencia de la Tierra. Entonces dedujo la longitud de la “circunferencia terrestre” mediante sencillas multiplicaciones: 

50 × 5.000 = 250.000 estadios = 250.000 × 160 m = 40.000.000 m = 40.000 km (L)

      Y aplicando la fórmula matemática de la longitud de la circunferencia: L = 2πR, al conocer el valor de la longitud L y el valor de “π” (3,14159265..), se puede despejar el radio de la Tierra (R), obteniendo un valor de 6.366,19 km. Hoy se sabe que su valor real es de 6.378 km. ¡Increíble!. Utilizando herramientas primitivas dedujo, hace 2300 años la longitud del radio de la Tierra con un error inferior al 1%. Fue uno de los primeros descubrimientos en el camino hacia el conocimiento del Universo actual y hubo muchos más en la Biblioteca de Alejandría. Hiparco de Nicea (nacido el año 150 a.C.) estudió el brillo de las estrellas y construyó el primer mapa de las constelaciones, señalando que las estrellas nacían y morían; también dividió el día en 24 horas de igual duración, adelantándose a su tiempo ya que hasta que en el siglo XIV se inventó el reloj mecánico, la duración del día variaba con las estaciones. Midiendo eclipses lunares, mejoró la distancia entre la Tierra y la Luna que había calculado Aristarco de Samos (310 a.C.). Aristarco afirmaba que la Tierra giraba alrededor del Sol, contradiciendo la teoría de Eudoxo de Cnido (408 a.C.) que defendía que la Tierra estaba en el centro, teoría compartida por Aristóteles (Eudoxo indicó que la duración del año era mayor en 6 horas a los 365 días). Hiparco aceptó la teoría de Eudoxo, aceptando la Tierra como centro de la creación.

    El gran astrónomo Claudio Tolomeo (nació alrededor del año 100 d.C. en Alejandría), estudiando los mapas de las constelaciones de Hiparco, explicó su Universo centrándolo en la Tierra. Señaló que el Sol y la Luna rotaban circularmente alrededor de la Tierra (el círculo representaba la perfección para los griegos). Explicó que todas las estrellas estaban en una esfera lejana que giraba circularmente alrededor de la Tierra. Como el movimiento no era ni circular ni uniforme para algunos de los astros conocidos (Venus, Mercurio, Marte, Júpiter..), asumía que algunos astros orbitaban alrededor de un punto que a su vez orbitaba alrededor de la Tierra, igual que el Sol. Así, mientras el Sol se movía alrededor de la Tierra, Venus y Mercurio se movían alrededor de él en sus propios círculos. No era una teoría convincente, ya que no cuadraba con las sucesivas mediciones, más precisas, de las posiciones de los planetas, por lo que tuvieron que ir introduciéndose correcciones adicionales. Sin embargo, a pesar de los graves fallos, con la caída del Imperio Romano y el resurgir de la Religión Católica, que aceptaba como dogma de fe a la Tierra como centro del Universo, durante la "edad oscura" fue la teoría de Tolomeo la que imperó en Europa hasta el siglo XVII, siendo perseguido y juzgado cualquier pensador o astrónomo que defendiera lo contrario. Recordemos a Giordano Bruno, quemado en la hoguera en 1600 por herejía al difundir el modelo de Copérnico y aceptar la posibilidad de vida en otra parte del Universo.

      Durante todo el Medievo, las esferas cristalinas de Tolomeo dominaron todo el saber científico. Había un cielo o esfera para la Luna, para el Sol, para Mercurio, para Venus, para Marte, para Júpiter, para Saturno y para las estrellas fijas, y los siete cielos giraban circularmente alrededor de la Tierra como centro del Universo (modelo Geocéntrico) y así se mantuvo hasta que en 1543 un clérigo polaco, Nicolás Copérnico, nacido en 1473 en Thorn, actual Torum, cambió ese modelo, colocando al Sol y no a la Tierra en el centro del Universo (modelo Heliocéntrico), lo que explicaba mejor el movimiento de los planetas. Rápidamente le llovieron duras críticas; incluso Martín Lutero rechazó duramente su teoría calificándole de “astrólogo advenedizo” y escribiendo: “Este estúpido quiere trastocar toda la ciencia astronómica. Pero la Sagrada Escritura nos dice que Josué ordenó pararse al Sol y no a la Tierra”. Pronto, en 1616, la Iglesia Católica ordenó que su libro “Sobre las revoluciones de los orbes celestes” se incluyera en la relación de libros prohibidos, donde permaneció hasta 1835. Fueron muchos los sabios a los que ofendió con su teoría, aunque sus más allegados afirmaban que el mismo Copérnico no la creía, que sólo pretendía ajustar el movimiento de los planetas. Hay que entender que en aquella época se creía que los cielos estaban habitados por ángeles y demonios y la mano de Dios hacia girar las esferas de cristal. No había sitio para la experimentación ni para leyes científicas. Cualquier intento de cambiar la teoría geocéntrica estaba castigado por la religión católica y la protestante con la humillación, el exilio, la tortura o la muerte. Así, Copérnico tuvo que sufrir una rígida disciplina y aislamiento. De hecho, supo proteger sus ideas, ya que las publicó sólo al final de su vida.

        Y en esta época, en la que las formulaciones eclesiásticas encadenaban la mente y la inteligencia, nacía en 1571 en la alemana población de Ratisbona, Johannes Kepler. Estudió en los seminarios protestantes de Adelberg y Maulbronn, y después en la Universidad de Tubinga, donde conoció el modelo Heliocéntrico de Copérnico. Gran pensador y brillante matemático, tenía verdadera obsesión por la Geometría de Euclides. Afirmaba que “La Geometría existía antes de la creación. Es co-eterna con la mente de Dios…La Geometría ofreció a Dios un modelo para la creación….La Geometría era Dios mismo…”. En 1594, abandonó la carrera teológica al aceptar la plaza de profesor de Matemáticas en Graz, Austria. Kepler no fue un buen profesor. Se perdía en divagaciones y a veces era totalmente incomprensible. El primer año tuvo media docena de alumnos, el segundo ninguno. En su época sólo se conocían los 6 planetas anteriormente señalados, por lo que Kepler se preguntaba: ¿por qué sólo seis?.

     También se conocía la existencia de los cinco sólidos regulares. Kepler intentó resolver los problemas relacionados con las órbitas circulares de los 6 planetas relacionando los intervalos entre las órbitas de los planetas con los cinco sólidos regulares, partiendo de la base pitagórica de que el mundo se rige en función de una armonía preestablecida. Expuso los resultados en su primera obra, “El misterio cosmográfico”, publicada en 1596, pero su teoría no encajaba bien en sus observaciones. Sólo había un hombre que disponía de observaciones más exactas, el noble danés Tycho Brahe, matemático imperial del emperador Rodolfo II, con el que mantuvo correspondencia. Brahe era el mejor observador del Universo y Kepler el mejor matemático, de ahí que, por sugerencia del emperador, Kepler fuera invitado por Brahe a Praga en 1600. De entrada no aceptó, pero con la guerra de los treinta años el archiduque católico de la zona prohibió a todos los protestantes ejercer de maestros, lo que facilitó su marcha a Praga. La sociedad con Brahe no prosperó; no había confianza entre ambos. Brahe era un personaje extravagante que llevaba una nariz de oro tras perder la suya en un duelo. Siempre estaba rodeado de aduladores, parásitos, inútiles ayudantes que le acompañaban en una vida bulliciosa e intrigante en la que no cabía el piadoso Kepler y en la que solía recibir mofas. Estaba claro que Brahe no iba a regalarle el trabajo de su vida a un posible rival, mucho más joven. Tras la muerte de Brahe, por sus excesos de vino y comida, Kepler ocupó su plaza de matemático imperial de Rodolfo II, con el objetivo de acabar las tablas astronómicas de Brahe. Tras conocer los datos de las observaciones de Brahe comprobó que éstos anulaban los resultados expuestos en “El misterio cosmográfico”, aún más tras los descubrimientos de los planetas Urano, Neptuno y Plutón.

    No había más sólidos regulares que permitieran calcular la distancia al Sol. Se centró en los estudios de las últimas observaciones de Brahe de las órbitas de Marte que Brahe le había aconsejado estudiar porque eran los más difíciles de encajar en una órbita circular. Tras muchas noches de insomnio en las que le costó admitir la imperfección de la órbita circular de la Tierra (La Tierra era un planeta más, imperfecto, arrasado por guerras, pestes y hambre…¿Por qué las órbitas de los planetas tienen que ser perfectas..?) y tras meses de auténtica pesadilla en los que probó todo tipo de curvas para el movimiento orbital, una noche desesperada probó la fórmula de una elipse que encontró en una publicación de Apolonio de Pérgamo, matemático de la Biblioteca de Alejandría. Encontró que las mediciones de Brahe encajaban correctamente. Aplicó esta fórmula a las sucesivas observaciones de otros planetas y comprobó que se desplazaban en órbitas más o menos elípticas, publicando en 1609 su obra Astronomia nova (Nueva astronomía), que recogía sus dos primeras leyes, relativas a la elipticidad de las órbitas y a la igualdad de las áreas barridas, en los mismo tiempos, por los radios que unen los planetas con el Sol.

    Por culpa de la peste, en 1611 fallecieron su esposa y uno de sus tres hijos. A la muerte de Rodolfo II se fue a Linz donde trabajó como profesor de Matemáticas hasta 1626. Allí publicó en 1619 su Harmonices mundi (La armonía de los mundos) donde recogía su tercera ley, que relaciona numéricamente los períodos de revolución de los planetas con sus distancias medias al Sol. La presentó como una armonía más de la naturaleza, tras haber relacionado la astronomía, la música y la geometría. En 1628, tuvo nuevamente que huir a Sagan (Silesia) por el clima de inestabilidad contra los protestantes. Pasaba verdaderas penurias económicas. Trabajaba para Von Wallenstein, que le había prometido devolverle lo que le adeudaba la Corona, que no consiguió cobrar y ante el clima de inestabilidad tuvo nuevamente que huir para buscar un nuevo trabajo. Murió un mes después víctima de la fiebre. Dejó inacabados unos estudios sobre las fuerzas magnéticas entre los planetas que, posiblemente hubieran concluido en el concepto de la gravedad, que 36 años después descubriera Newton. No obstante, en el trabajo inacabado muestra una innovación experimental impresionante. Con sus leyes, Kepler abrió el Universo a los viajes interplanetarios. De hecho, en su libro “Somnium” (El Sueño) imaginó un viaje hacia la Luna y a los viajeros contemplando desde allí la Tierra.

    Esa fue la vida de un gran hombre que sacrificó sus ilusiones más queridas por la dura verdad, como reza en el epitafio que él mismo escribió: “Medí los cielos y ahora mido las sombras. Mi mente tenía por límite los cielos y mi cuerpo descansa encerrado en la Tierra”. Pero también el rencor y el odio (la guerra de los 30 años), arrasaron su sepultura.

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    Hasta aquí su faceta científica pero, ¿qué hay de la espiritual?. Profundamente religioso, concebía a Dios como “el Divino Geómetra” que más tarde tomaran los Masones y otras sociedades secretas. Él a su vez tomó la idea de los sabios de la Grecia Clásica, espiritualidad que podemos rastrear en su obra “Misterium Cosmographicum” o “El misterio cosmográfico”, donde analiza el esquema geométrico de nuestra galaxia, el Sistema Solar, del sabio griego Platón (en la imagen, a la izquierda, dibujo realizado por el propio Johannes Kepler), complicándolo al añadir las órbitas elípticas y otras observaciones astronómicas (en el centro de la imagen que sigue). Kepler señalaría: “siempre quise ser teólogo, pero ahora reparo que gracias a mi esfuerzo, Dios puede también ser ensalzado mediante la astronomía”.

    A pesar de sus nuevas observaciones y ajustes de las órbitas mediante elipses, Kepler jamás abandonaría la visión de la cosmología platónica poliédrica-esferista, pues en su segunda parte de “Misterium Cosmographicum” publicada en 1621 (25 años después de la primera parte), se explayó en sus correcciones y explicaciones de su cosmología más compleja, ocupando la misma extensión que su primera obra pero como decimos, sin abandonar las ideas platónicas. Lo más curioso es que observo cierta influencia en el simbólico cuadro de Salvador Dalí (1955) que ya comenté en otra entrada anterior (aquí) por todo el significado oculto que encierra en mi opinión ese cuadro. “A buen entendedor…”.