Johannes Kepler Facts


O astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630) foi um dos principais fundadores da astronomia moderna por causa de sua descoberta de três leis básicas subjacentes ao movimento dos planetas.

Johannes Kepler nasceu em 27 de dezembro de 1571, na cidade suábia de Weil. Seu pai, Heinrich Kepler, era um mercenário; embora protestante, alistou-se nas tropas do Duque de Alba contra os insurgentes reformados nos Países Baixos. A avó de Kepler o educou; durante anos ele foi uma criança doente. Aos 13 anos ele foi aceito em um seminário teológico em Adelberg.

Kepler quis se tornar teólogo, e após sua graduação na Universidade de Tübingen, como bacharel em artes em 1591, ele se matriculou em sua faculdade de teologia. Mas ele também estava interessado em literatura francesa e astronomia. Sua saúde precária e sua propensão à morbidez o destacaram nada menos do que sua precoce defesa da doutrina de Copérnico.

Parece que a Universidade de Tübingen apresentou Kepler com prazer para o cargo de “matemático da província” quando o pedido de um candidato veio de Graz. Ele chegou lá em abril de 1594 e se propôs a trabalhar em uma de suas funções, a composição do almanaque, na qual

os principais eventos do próximo ano deveriam ser devidamente previstos. Seu primeiro almanaque foi um sinal de sucesso. A ocorrência de dois eventos não muito improváveis, uma invasão dos turcos e um inverno rigoroso, que ele havia previsto, estabeleceu sua reputação.

O mais importante para a astronomia foi a idéia que apreendeu Kepler em 9 de julho de 1595. Pareceu-lhe que os respectivos raios das órbitas dos planetas correspondiam aos comprimentos determinados por uma seqüência específica na qual os cinco sólidos regulares eram colocados um dentro do outro, com uma esfera separando cada sólido do outro. A esfera (órbita) de Saturno envolvia um cubo que por sua vez envolvia outra esfera, a órbita de Júpiter. Esta circunscrevia um tetraedro, uma esfera (a órbita de Marte), um dodecaedro, uma esfera (a órbita da Terra), um icosaedro, uma esfera (a órbita de Vênus), um octaedro e a menor esfera (a órbita de Mercúrio). A idéia foi o tema principal de sua Mysterium cosmographicum (1596).

No próximo ano Kepler casou-se com Barbara Muehleck, já duas vezes viúva, “sob um céu sinistro”, de acordo com o horóscopo do próprio Kepler. De seus cinco filhos, apenas um menino e uma menina atingiram a idade adulta. Foi com relutância que Kepler, um copernicano convencido, procurou primeiro o emprego de assistente de Tycho Brahe, o astrólogo matemático de Rudolph II em Praga. Ele assumiu seu novo cargo em 1600. Com a morte de Tycho no ano seguinte, Kepler foi nomeado seu sucessor.

Suas Três Leis

Kepler’s immediate duty was to prepare for publication Tycho’s collection of astronomical studies, Astronomiae instauratae progymnasmata (1601-1602). Kepler caiu herdeiro dos imensamente valiosos registros de Tycho. Sua característica marcante foi a precisão com que Tycho superou todos os astrônomos antes dele ao observar a posição de estrelas e planetas. Kepler tentou utilizar os dados de Tycho para apoiar seu próprio layout das órbitas planetárias circulares. Os fatos, ou seja, as observações de Tycho, forçaram-no a fazer uma das mais revolucionárias suposições da história da astronomia. Uma diferença de 8 minutos de arco entre sua teoria e os dados de Tycho só poderia ser explicada se a órbita de Marte não fosse circular, mas elíptica. De forma generalizada, isto significava que as órbitas de todos os planetas eram elípticas (a primeira lei de Kepler). Nesta base, um significado adequado poderia ser dado a outra afirmação sua que ele já havia feito no mesmo contexto. É conhecida como a segunda lei de Kepler, segundo a qual a linha que une o planeta ao sol varre áreas iguais em tempos iguais em sua órbita elíptica.

Kepler publicou estas leis em sua longa discussão sobre a órbita do planeta Marte, a Astronomia nova (1609). As duas leis foram claramente explicitadas também no índice detalhado do livro. Assim, elas devem ter atingido os olhos de qualquer leitor cuidadoso e sensível a uma novidade astronômica de tão grande proporção. Ainda assim, Galileu não as conheceu em suas obras impressas, embora pudesse tê-las usado com grande vantagem para fortalecer sua defesa do sistema copernicano.

As relações entre Galileu e Kepler eram bastante estranhas. Embora Galileu tenha permanecido distintamente pouco apreciador das realizações de Kepler, este último escreveu um livreto para celebrar a Starry Messenger de Galileu imediatamente após sua publicação em 1610. Por outro lado, Kepler argumentou em vão em sua Conversação com o Starry Messenger (1610) que em sua Astronomiae pars optica (1604), ou Optics, que ele apresentou como um comentário ao trabalho do século XIII de Witelo, pode-se encontrar todos os princípios necessários para construir um telescópio.

Em 1611 veio a abdicação de Rudolph, e Kepler imediatamente procurou por um novo emprego. Ele obteve em Linz o posto de matemático provincial. Quando ele se mudou para Linz em 1612 com seus dois filhos, sua esposa e seu filho favorito, Friedrich, já estavam mortos. Os 14 anos de Kepler em Linz foram marcados, no que diz respeito à sua vida pessoal, com seu casamento em 1613 com Suzanna Reuttinger e por seus repetidos esforços para salvar sua mãe idosa de ser julgada como bruxa.

Como para Kepler, o cientista, ele publicou dois trabalhos importantes enquanto esteve em Linz. Um foi o Harmonice mundi (1618), no qual sua terceira lei foi anunciada. De acordo com ela, os quadrados dos períodos siderais de quaisquer dois planetas são um para o outro como os cubos de suas distâncias médias em relação ao sol. A lei, no entanto, derivava não da mecânica celeste (a Principia de Newton ainda estava a 6 décadas de distância), mas da convicção de Kepler de que a natureza tinha que ser padronizada ao longo das relações quantitativas desde que Deus a criou de acordo com “peso, medida e número”. Pouco depois do aparecimento de seu primeiro livro, ele escreveu em uma carta: “Desde que Deus estabeleceu tudo no universo ao longo de normas quantitativas”,

ele dotou o homem de uma mente para compreendê-las. Pois assim como o olho é ajustado para a percepção das cores, o ouvido para os sons, também a mente do homem é criada não para nada, mas para a apreensão de quantidades”. Na Harmonice mundi ele escreveu apenas uma variação sobre o mesmo tema que ele falou de geometria que “forneceu a Deus um modelo para a criação do mundo”. A geometria foi implantada na natureza humana junto com a imagem de Deus e não através da percepção visual e da experiência do homem”. A segunda obra foi a Epitome astronomiae Copernicanae, publicada em partes entre 1618 e 1621. Foi o primeiro tratado astronômico no qual a doutrina dos círculos realmente ou hipoteticamente carregando os vários planetas foi completamente abandonada em favor de uma explicação física dos movimentos planetários. Consistia em “braços magnéticos” que emanavam do sol.

Kepler já estava em Ulm, a primeira parada das andanças dos últimos 3 anos de sua vida, quando sua Tabulae Rudolphinae (1628) foi publicada. Não só acrescentou a posição cuidadosamente determinada de 223 estrelas às 777 contidas em Tycho’s Astronomiae instauratae progymnasmata mas também forneceu tabelas planetárias que se tornaram o padrão para o próximo século. Kepler morreu em 15 de novembro de 1630. Ele foi uma encarnação única da transição do velho para o novo espírito da ciência.

Leitura adicional sobre Johannes Kepler

A biografia moderna padrão do Kepler foi escrita por Max Caspar e foi traduzida e editada por C. Doris Hellmann como Kepler (1959). A seção sobre Kepler no livro de Arthur Koestler The Sleepwalkers (1959) também está disponível como um volume separado, The Watershed: Uma Biografia de Johannes Kepler (1960). Para uma discussão rigorosa das teorias astronômicas de Kepler veja Alexander Koyré, The Astronomical Revolution: Copernicus, Kepler, Borelli (1961; trans. 1969).


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