Misterio cosmográfico

Mysterium Cosmographicum (lit. El Misterio Cosmográfico, traducido alternativamente como Cósmico Misterio, El secreto del mundo, o alguna variación) es un libro de astronomía del astrónomo alemán Johannes Kepler, publicado en Tubinga a finales de 1596 y en una segunda edición en 1621. Kepler propuso que las relaciones de distancia entre los seis planetas conocidos en ese momento podían entenderse en términos de los cinco sólidos platónicos, encerrados dentro de una esfera que representaba la órbita de Saturno.

Este libro explica la teoría cosmológica de Kepler, basada en el sistema copernicano, en el que los cinco sólidos platónicos dictan la estructura del universo y reflejan el plan de Dios a través de la geometría. Este fue prácticamente el primer intento desde Copérnico de decir que la teoría del heliocentrismo es físicamente cierta. Thomas Digges había publicado una defensa de Copérnico en un apéndice en 1576. Según el relato de Kepler, descubrió la base del modelo mientras demostraba la relación geométrica entre dos círculos. A partir de esto se dio cuenta de que había tropezado con una proporción similar a la que existe entre las órbitas de Saturno y Júpiter. Escribió: "Creo que fue por orden divina que obtuve por casualidad lo que antes no podía alcanzar con ningún esfuerzo". Pero después de hacer más cálculos se dio cuenta de que no podía usar polígonos bidimensionales para representar todos los planetas, y en su lugar tenía que usar los cinco sólidos platónicos.

Las formas y los planetas

El primer gran trabajo astronómico de Johannes Kepler, Mysterium Cosmographicum (El misterio cosmográfico), fue la segunda defensa publicada del sistema copernicano. Kepler afirmó haber tenido una epifanía el 19 de julio de 1595, mientras enseñaba en Graz, demostrando la conjunción periódica de Saturno y Júpiter en el zodíaco: se dio cuenta de que los polígonos regulares unían un círculo inscrito y otro circunscrito en proporciones definidas, lo cual, razonó , podría ser la base geométrica del universo. Después de no poder encontrar una disposición única de polígonos que se ajustara a las observaciones astronómicas conocidas (incluso con planetas adicionales agregados al sistema), Kepler comenzó a experimentar con poliedros tridimensionales. Descubrió que cada uno de los cinco sólidos platónicos podía estar inscrito y circunscrito de forma única por orbes esféricos; Anidar estos sólidos, cada uno encerrado en una esfera, uno dentro del otro produciría seis capas, correspondientes a los seis planetas conocidos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno. Al ordenar los sólidos correctamente (octaedro, icosaedro, dodecaedro, tetraedro y cubo), Kepler descubrió que las esferas corresponden a los tamaños relativos de la trayectoria de cada planeta alrededor del Sol, variando generalmente de las observaciones astronómicas en menos del 10%. Atribuyó la mayoría de las variaciones a imprecisiones en las mediciones.

Kepler también encontró una fórmula que relaciona el tamaño de la órbita de cada planeta con la duración de su período orbital: de los planetas interiores a los exteriores, la relación de aumento del período orbital es el doble de la diferencia en el radio del orbe. Sin embargo, Kepler posteriormente rechazó esta fórmula porque no era lo suficientemente precisa.

Fundamento teológico y filosófico

Como indica en el título, Kepler pensó que había revelado el plan geométrico de Dios para el universo. Gran parte del entusiasmo de Kepler por el sistema copernicano surgió de sus convicciones teológicas sobre la conexión entre lo físico y lo espiritual; el universo mismo era una imagen de la Trinidad, correspondiendo el Sol al Padre, la esfera estelar al Hijo y el espacio intermedio al Espíritu Santo. Su primer manuscrito de Mysterium contenía un capítulo extenso que reconciliaba el heliocentrismo con pasajes bíblicos que parecían apoyar el geocentrismo.

Con el apoyo de su mentor Michael Maestlin, Kepler recibió permiso del senado de la universidad de Tubinga para publicar su manuscrito, en espera de que se eliminara la exégesis bíblica y se añadiera una descripción más simple y comprensible del sistema copernicano (el Narratio prima de Rheticus) como apéndice. Mysterium se publicó a finales de 1596, y Kepler recibió sus copias y comenzó a enviarlas a destacados astrónomos y mecenas a principios de 1597; No fue muy leído, pero estableció la reputación de Kepler como un astrónomo altamente calificado. La efusiva dedicación, tanto a los poderosos mecenas como a los hombres que controlaban su posición en Graz, también proporcionó una puerta crucial al sistema de mecenazgo.

Aunque los detalles se modificarían a la luz de su trabajo posterior, Kepler nunca abandonó la cosmología platónica poliédrica-esférica de Mysterium Cosmographicum. Sus principales trabajos astronómicos posteriores fueron, en cierto sentido, sólo desarrollos posteriores, preocupados por encontrar dimensiones interiores y exteriores más precisas para las esferas calculando las excentricidades de las órbitas planetarias dentro de ellas. En 1621, Kepler publicó una segunda edición ampliada de Mysterium, la mitad de larga que la primera, detallando en notas a pie de página las correcciones y mejoras que había logrado en los 25 años transcurridos desde su primera publicación.

Epistemología y filosofía de las ciencias

Muchos de los pensamientos de Kepler sobre epistemología se pueden encontrar en su Defensa de Tycho contra Ursus o Contra Ursum (CU), una obra que surgió de una marco polémico, el conflicto por plagio entre Nicolaus Raimarus Ursus (1551-1600) y Tycho Brahe: causalidad y fisicalización de las teorías astronómicas, el concepto y estatus de las hipótesis astronómicas, el polémico “realismo-instrumentalismo”, su crítica del escepticismo en general, la papel epistemológico de la historia, etc. Jardine ha señalado que sería más sensato leer la CU de Kepler más como un trabajo contra el escepticismo que en el contexto del debate moderno entre realismo e instrumentalismo.

Por un lado, la "causalidad" es una noción que implica la idea más general del "conocimiento científico real" que orienta y estimula cada investigación. En este sentido, Kepler ya se embarcó en su MC en una investigación causal preguntando por la causa del número, los tamaños y los "movimientos" (las velocidades) de las esferas celestes. Por otro lado, la "causalidad" implica en Kepler, según la concepción aristotélica de la ciencia física, la "causa física" concreta, la causa eficiente que produce un movimiento o es responsable de mantener el cuerpo en movimiento. Sin embargo, lo original de Kepler y típico de su enfoque es la resolución con la que estaba convencido de que el problema de la equipolencia de las hipótesis astronómicas puede resolverse y la consiguiente introducción del concepto de causalidad en la astronomía, tradicionalmente una ciencia matemática. Este enfoque ya está presente en su MC, donde, por ejemplo, relaciona por primera vez las distancias de los planetas con una potencia que emerge del Sol y disminuye en proporción a la distancia de cada planeta, hasta la esfera del Sol. estrellas fijas.

Recepción

Kepler mantuvo correspondencia y proporcionó copias de libros de cortesía a varios astrónomos en el momento de la publicación, incluidos Galileo Galilei, Tycho Brahe, Reimarus Ursus y Georg Limnaeus. En respuesta a Mysterium Cosmographicum, el astrónomo danés Tycho Brahe (a quien Kepler había enviado una copia) dijo que las ideas eran intrigantes pero que sólo podían verificarse a través de las observaciones que el propio Brahe había estado realizando durante los últimos 30 años. . Debido a que Brahe le prometió el uso de estas observaciones, Kepler lo buscó a principios de 1600. Brahe solo le dio los datos sobre Marte, pero esta reunión ayudó a Kepler a formular sus leyes del movimiento planetario.

En la cultura popular

El Mysterium Cosmographicum apareció en la moneda conmemorativa de plata austriaca de 10 euros de Johannes Kepler acuñada en 2002.