Johannes Kepler: biografia, leis e outras contribuições - Ciência - 2023

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Johannes Kepler (1571-1630) foi um astrônomo alemão cuja principal contribuição foram as leis fundamentais do movimento dos planetas. Ele mesmo não as considerava leis, mas parte de uma harmonia celestial que refletia a influência de Deus no universo.

As descobertas de Kepler fizeram com que acontecesse do modelo de Nicolau Copérnico - com o Sol como centro do Universo - para um Universo dinâmico, com planetas girando em torno do Sol em órbitas não circulares.

Além disso, ele desenvolveu uma explicação do comportamento da luz, descobriu novos poliedros semi-regulares e propôs novos princípios para a astrologia.

Biografia

Nascimento

Johannes Kepler nasceu em Weil der Stadt, Würtemburg, Alemanha, em 27 de dezembro de 1571 e morreu em Regensburg (Regensburg na Alemanha), uma cidade localizada na Baviera alemã, em 15 de novembro de 1630.

Ele cresceu em uma família protestante luterana renomada, mas estava em declínio quando Kepler nasceu.

Seu pai, Heinrich Kepler, era um mercenário a serviço do duque de Alba. Sua mãe, Katharina Guldenmann, era filha de um estalajadeiro e trabalhava como curandeira.

Kepler era uma criança doente e aos 3 anos quase morreu de varíola, que o deixou com problemas de visão durante toda a vida. No entanto, ele superou as consequências de uma infância infeliz graças à sua tenacidade e inteligência.

Estudos

Motivado pelos pais, desde muito jovem mergulhou no estudo e observação das estrelas e do universo.

Devido à difícil situação econômica da família, teve que deixar a escola para trabalhar como diarista, mas sempre foi escolar. Em 1584, ele entrou no seminário protestante em Adelberg.

Sua inteligência e fascinação pelo Universo eram tão grandes que ele ganhou uma bolsa para estudar na Universidade de Tübingen. Lá ele estudou filosofia, matemática, ética, astronomia e física, entre outros. Mais tarde, ele estudou ciências humanas e teologia.

Em 1591, seu professor, o astrônomo Michael Maestlin, ensinou-lhe o sistema heliocêntrico de Nicolaus Copernicus, que contradizia o sistema ptolomaico.

Em 1594 ele interrompeu seus estudos de teologia e viajou para Graz (Áustria), onde atuou como professor de matemática na escola protestante. Durante seu tempo como professor em Graz, ele publicou um calendário com previsões astrológicas.

Órbitas elípticas

Em julho de 1595, Kepler teve uma importante revelação e desenvolveu uma complexa hipótese geométrica para explicar as distâncias entre as órbitas planetárias, concluindo que suas órbitas são elípticas.

Ele afirmou que o Sol exerce uma força que leva os planetas a se moverem em suas órbitas.

Em 1596, ele publicou um tratado intitulado O mistério cósmico, que defende o sistema copernicano. Nele ele explica todas as suas doutrinas relacionadas à cosmologia com sua visão da existência e sabedoria de Deus no modelo cosmológico.

Casamento

Em 27 de abril de 1597, ele se casou com Bárbara Müller. Logo depois, um edito do arquiduque Ferdinand contra os protestantes o forçou a deixar a Áustria, e em outubro de 1600 ele se mudou para Praga hospedado pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe.

Relacionamento com Tyho Brahe

Tycho Brahe foi um construtor matemático no Observatório de Praga, onde as melhores observações do Sistema Solar foram feitas. Quando Kepler chegou a Praga, Tycho Brahe deu-lhe o estudo da órbita de Marte.

Brahe e Kepler haviam alcançado um relacionamento de colaboração perfeito que foi tristemente interrompido pela morte inesperada de Brahe.

Quando Brahe morreu em 1602, Kepler o substituiu como matemático imperial de Rodolfo II e como conselheiro astrológico, uma ocupação para a qual ele freqüentemente apelava para sobreviver.

Leis de Kepler

Uma de suas obras mais importantes durante este período foi Nova astronomia, publicado em Praga em 1609, onde explicou o resultado de seus estudos durante 5 anos para calcular a órbita de Marte e o movimento planetário. As duas primeiras Leis de Kepler são apresentadas neste livro.

Depois de realizar vários estudos com base em suas duas primeiras leis, ele relacionou a trajetória dos planetas entre si, também conhecida como lei do movimento planetário, e formulou sua terceira lei.

Segundo matrimônio

Em 1612, os luteranos foram expulsos de Praga, então Kepler mudou-se para Linz após a recente morte de sua esposa e dois filhos. Mais tarde, ele se casou novamente, mas teve muitos problemas pessoais e financeiros.

Em 1617, sua mãe Katharina foi acusada de ser bruxa. Graças em parte à ampla defesa legal que Kepler preparou para ela, ela foi libertada em outubro de 1621.

Em 1621, Kepler completou o último dos sete volumes de seu livro sobre astronomia reunindo e expandindo seu trabalho sobre o sistema copernicano.

Linz

Quando o rei Rodolfo II morreu, e seu irmão Matias de Habsburgo subiu ao trono, Kepler foi nomeado professor de matemática em Linz, onde residiu até 1626.

Em 1627, ele completou as tabelas Rudolphine, que forneciam cálculos precisos das posições futuras dos planetas e permitiam a previsão de eventos astronômicos raros.

Acossado por dívidas, em 1628 ele foi ao serviço de um nobre militar tcheco, Albrecht von Wallenstein, em Sagan, Silésia, que prometeu ajudá-lo a pagar as dívidas.

Morte

Dias antes de morrer, ele havia deixado a Silésia em busca de um novo emprego (Biografias e Vidas, 2017).

Johannes Kepler morreu em Regensburg (Regensburg) em 15 de novembro de 1630, aos 58 anos de idade. Seu túmulo foi demolido - dois anos depois que ele foi enterrado - pelo exército sueco na Guerra dos Trinta Anos.

As três leis de Kepler

O Kepler levou quase oito anos para entender o movimento retrógrado do planeta Marte. Usando as observações detalhadas de Brahe, ele percebeu que os planetas viajavam em círculos "alongados" conhecidos como elipses.

O Sol não está exatamente no centro de sua órbita, mas está se movendo para um dos lados, em um dos dois pontos conhecidos como foco.

Alguns planetas, como a Terra, têm uma órbita muito semelhante a um círculo, mas a órbita de Marte é uma das mais elípticas. O fato de os planetas viajarem em caminhos elípticos é conhecido como Primeira Lei de Kepler.

Kepler também notou que um planeta se movia mais lentamente quando estava mais longe do Sol do que quando estava próximo.

Compreendendo que os planetas viajavam em elipses, ele determinou que uma linha invisível conectando o Sol a um planeta cobria uma área igual pelo mesmo período de tempo, sendo esta a Segunda Lei de Kepler.

A Terceira Lei de Kepler foi publicada uma década depois e reconheceu que a relação entre o período de dois planetas - o tempo que levam para orbitar o Sol - corresponde à sua distância do Sol.

Enquanto as duas primeiras leis de Kepler se concentram nos detalhes do movimento de um único planeta, a terceira lei é uma comparação entre a órbita de dois planetas.

Outras contribuições

Embora Kepler seja mais conhecido por suas leis que definem os movimentos planetários, ele também fez outras contribuições notáveis para a ciência:

-Determinado que a refração direciona a visão no olho, e que o uso de dois olhos permite a percepção de profundidade.

-Ele criou óculos para miopia e hipermetropia.

-Explicou o funcionamento do telescópio.

-Ele descreveu as propriedades de reflexão.

-Ele afirmou que a gravidade depende de dois corpos em vez de um, alegando que a Lua é a causa do movimento das marés na Terra.

-Ele mencionou a rotação do Sol e criou a palavra "satélite".

-Ele tentou usar seu conhecimento para medir a distância até as estrelas.

-Fez várias contribuições para a matemática, incluindo a criação de métodos de cálculo mais rápidos.

-Investigou o volume de muitos corpos sólidos.

-Calculou o ano do nascimento de Cristo.

-Ele foi o primeiro a explicar os princípios do telescópio.

-Seu livro Stereometrica Doliorum foi a base do cálculo integral.

Matemática, astronomia e astrologia

Além de ensinar matemática em Graz, Kepler se tornou um matemático distrital. Nessa posição, ele elaborou os calendários de sua época que deveriam incluir informações úteis para o dia a dia das pessoas.

As informações incluíam conselhos aos agricultores sobre quando plantar, conselhos aos líderes em campanhas militares, conselhos sobre questões românticas, etc.

Na época de Kepler, havia uma confusão considerável tanto na comunidade em geral quanto nas universidades a respeito da distinção entre astronomia e astrologia.

Como parte desse processo, Kepler publicou um livro em 1601 que "rejeitou a visão supersticiosa de que as estrelas guiam a vida dos seres humanos" e progressivamente rejeitou outros aspectos da astrologia.

Reconhecimento

Em reconhecimento às contribuições de Johannes Kepler para a compreensão do movimento dos planetas, a NASA batizou seu telescópio de busca de planetas em homenagem ao astrônomo alemão.

Kepler e Deus

Muitos dos escritos de Kepler refletem seu profundo desejo de dar testemunho da glória de Deus. Em uma ocasião, ele escreveu:

“Eu estava simplesmente pensando nos pensamentos de Deus depois dele. Visto que nós astrônomos somos sacerdotes do Deus Altíssimo com respeito ao livro da natureza, nos beneficia sermos cuidadosos, não com a glória de nossas mentes, mas, acima de tudo, da glória de Deus ”.

Expressando sua humildade característica e ansioso para desenvolver um relacionamento pessoal com Deus, Kepler refletiu:

"Posso encontrar Deus, que na contemplação de todo o universo quase posso sentir em minhas mãos, também em mim mesmo?"

Referências

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