A la búsqueda del movimiento de Marte, o cómo dar cuenta de las observaciones
Kepler imagina un método para obtener la excentricidad de la órbita de Marte a partir de
tres observaciones de éste hechas con 687 días de intervalo (coincidiendo con su periodo de
revolución sideral). Sabe además que cuanto más cercanos al Sol están los planetas, más rápido
se mueven, mientras que cuanto más se alejan, más lento se vuelve su movimiento. Kepler
deduce de ello que la acción del Sol debe variar en función de la distancia del planeta a éste;
La supone inversamente proporcional a la distancia. Primer error.
Kepler intenta entonces calcular el tiempo que tarda la Tierra en pasar de una posición a la
otra. Descompone para ello una porción de la órbita en pequeños segmentos y se da cuenta de
que el tiempo pasado por la Tierra en estos pequeños arcos es aproximadamente proporcional
a la distancia de cada arco al Sol. Asimila de esta manera una superficie a una suma de líneas.
Segundo error.
En cambio transforma estas dos deducciones en una ley correcta, la ley de las áreas: el
radiovector
que une un planeta al sol barre áreas iguales en intervalos de tiempo iguales. Históricamente, Kepler
descubrió en primer lugar la ley a la que nosotros llamamos la segunda ley.
Kepler retoma entonces su estudio acerca de la órbita de Marte. Calculando con su hipótesis de las
áreas un gran número de posiciones, obtiene un óvalo, que asimila a una elipse. Constata entonces que
las posiciones de Marte están correctamente representadas. La trayectoria elíptica, llamada hoy la
primera ley, es descubierta: los planetas describen elipses alrededor del Sol, ocupando éste uno de sus
focos. Kepler publica sus descubrimientos en 1609 en una obra compleja, la Astronomia nova ("La
nueva Astronomía").
El abandono de una teoría inadaptada
Aunque la suerte beneficiara a Kepler en sus investigaciones (gran excentricidad de la órbita
marciana, errores de base que se compensan), hay que reconocer en él a un trabajador
apasionado e inspirado. Le debemos hoy en día el abandono del movimiento circular uniforme
- principio que se remontaba a la antigüedad con el que Tycho Brahe estaba completamente
de acuerdo - y un afán constante por verificar que las hipótesis estuviesen de acuerdo con
las observaciones (lo que no es el caso de Copérnico), en el que mezcla intimamente hechos y
teorías, dos componentes fundamentales de la investigación científica.
Obsesionado por la idea de encontrar armonía en las órbitas planetarias, Kepler intenta asociar
los intervalos musicales a los diámetros de las órbitas planetarias. Esta idea que hoy parece un
poco extraña le conduce a la tercera ley en 1618: Los cubos de los
semiejes mayores son proporcionales a los
cuadrados de los periodos de revolución. La tercera ley de Kepler contribuirá a estimular los
descubrimientos posteriores de Newton sobre la gravitación universal y el movimiento de los
dos cuerpos.
Introducción 