De Copérnico a Kepler: La Revolución del Movimiento Planetario

Leyes de Kepler y la Evolución del Modelo Heliocéntrico

Nicolás Copérnico (1473-1543)

Nació en Toruń, Polonia, el 19 de febrero de 1473, y falleció en Frombork, Polonia, el 24 de mayo de 1543.

Estudió en Italia. Cuando tenía 31 años, observó la conjunción de cinco planetas y la Luna. Se percató de que en esa ocasión las posiciones planetarias diferían significativamente de las predicciones del modelo de epiciclos.

Fue el principal impulsor de la teoría heliocéntrica, la cual ya había sido descrita por Aristarco de Samos.

Basándose en el mayor tamaño aparente del Sol y en que este iluminaba al resto de planetas, concibió la idea de que el Sol es el centro del universo, y no la Tierra, como se creía.

Supuestos del Modelo Copernicano:

• El Sol era inmóvil y se encontraba en el centro del universo.
• Los planetas giraban alrededor del Sol según el siguiente orden: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter y Saturno.
• La Tierra estaba afectada por tres movimientos:
  • Rotación (alrededor de su propio eje).
  • Traslación (en torno al Sol).
  • Un tercer movimiento, la Precesión, por el que el eje terrestre se desplaza con gran lentitud, describiendo la superficie lateral de un cono.

Giordano Bruno (1548-1600)

(Apuntes del video)

Tycho Brahe (1546-1601)

Construyó el observatorio de Uraniborg (Castillo del Cielo) en una isla cercana a Copenhague.

Obtuvo datos astronómicos muy precisos.

Criticó el modelo de Copérnico y propuso un modelo (el Sistema Tychónico) en el que la Tierra ocupa el centro, el Sol gira en torno a la Tierra, y los demás planetas giran alrededor del Sol.

Galileo Galilei (1564-1642)

Nació en Pisa, Italia, en 1564 y falleció en Arcetri, Florencia, en 1642.

Fue el primero en utilizar el telescopio para la observación sistemática del cielo.

Con sus observaciones, trató de buscar pruebas que demostrasen el modelo de Copérnico.

En 1633 fue procesado por la Inquisición.

Descubrimientos de Galileo:

• Las fases de Venus.
• La rugosidad de la Luna.
• Los satélites de Júpiter (lunas galileanas).
• Las manchas solares.

Johannes Kepler (1571-1630)

Nacido en Weil der Stadt (1571) y fallecido en 1630.

Modificó el modelo de Copérnico para adaptarlo a las observaciones de Brahe y enunció las tres leyes empíricas que rigen el movimiento de los planetas en torno al Sol.

Leyes de Kepler

Primera Ley de Kepler: Ley de las Órbitas

Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol, estando este situado en uno de sus focos.

La elipse se caracteriza por la propiedad de que la suma de las distancias desde cualquier punto de la elipse a los dos focos (F1P + F2P) es una constante.

La excentricidad e de una elipse se define como la razón entre la distancia del centro a uno de los focos (c) y la longitud del semieje mayor (a), es decir, e = c/a. Para una elipse, 0 < e < 1.

• Si e se acerca a cero, la órbita es más parecida a una circunferencia.
• Si e se acerca a uno, la elipse es más achatada (alargada).

Segunda Ley de Kepler: Ley de las Áreas

El radio-vector dirigido desde el Sol a un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.