La Astronomía después de Kepler Dr. Jorge Ivan Zuluaga Universidad de Antioquia.

Presentación del tema: "La Astronomía después de Kepler Dr. Jorge Ivan Zuluaga Universidad de Antioquia."— Transcripción de la presentación:

1 La Astronomía después de Kepler Dr. Jorge Ivan Zuluaga Universidad de Antioquia

2 Kepler 2009 Marzo 6 de 2009 Kepler El fotómetro

3 Kepler 2009 El Misterio Cosmográfico Moderno La búsqueda de una nueva Tierra

4 Kepler 2009 Kepler 2009: El nuevo “Tycho” de la investigación exoplanetaria Medidas sensibles solo al tamaño del cuerpo Eclipses del 0,01%, una mosca de la fruta al pasar delante de una lampara de carro

5 Kepler 2009 ¿y la masa? P2P2 a3a3 =  Las tres leyes de Kepler en acción nos han garantizado Saber algo más sobre nuevos sistemas planetarios

6 Kepler el último pitagórico… Kepler: El último pitagórico y el primer Astrónomo Físico Si bien su obra se y su papel en la revolución científica del 1600s se reconoce… … su impacto sobre la Astronomía de todos los tiempos solo es reconocido desde el 1800s “Puedo esperara un siglo para encontrar un lector al igual que dios espero 6,000 años para encontrar un testigo” ¿Qué sería de la Astronomía Moderna sin el trabajo del primer Astrofísico?

7 Kepler y la “física celeste” Mysterium Cosmographicum (1596) –Explicar el mundo a partir de reflexiones matemáticas… … 6 planetas, 5 espacios interplanetarios, 5 sólido regulares –Para resaltar: su entrega absoluta a una empresa abstracta y “mística” para explica el mundo Astronomia pars Optica (1604) y Dioptrice (1604) –Una descripción científica de los fenómenos ópticos… … la base de la comprensión y perfeccionamento del telescopio –Otras: entiende el funcionamiento de la cámara oscura, la visión, la refracción atmosférica

8 Kepler y la “física celeste” Astronomia Nova seu Physica Coelestis (1609) –El primer texto de Astronomía física (astrofísica) de la historia –Abandona el circulo: rompe con una tradición filosófica milenaria… … “una carreta de estiércol” –Entra en escena: la elipse (primera ley) –Una nueva manera de calcular las posiciones planetarias (ley de áreas) –Especulaciones sobre las “fuerzas atractivas” del Sol sobre los planetas

9 Kepler y la “física celeste” Harmonia Mundi (1604) –La armonía en la Tierra (música) podría estar en los cielos… … relación entre el tamaño de las órbitas planetarias y sus períodos (tercera ley) Epitomes Astronomiae Copernicae (1618-1621) –El nuevo Sistema Solar –Síntesis y cátedra sobre la organización del mundo conocido Tabulae Rudolphinae (1627) –El gran legado de Tycho… … un catálogo de +1000 estrellas –Posiciones planetarias incluyendo corrección por aberración esférica P2P2 a3a3 = 

10 Kepler: una nueva forma de pensar Las herencias de Kepler como científico: –Para llegar a la verdad científica… … razonamiento + observación –Una habilidad básica del descubridor… … ¡hay que desaprender! –La descripción matemática de la realidad científica… … una forma fértil de hacer ciencia –Las posesiones intelectuales no son nada frente a la búsqueda de la verdad

11 A hombros de un gigante Kepler: los primeros esbozos de una teoría gravitacional… … el “magnetismo” solar, una idea equivocada pero “física” Robert Hooke, 1666: avanza la hipótesis del movimiento planetario en su concepción moderna… … movimiento compuesto de “inercia” + fuerza … pero ¿cómo varía esa fuerza con la distancia? … Hooke propone la experiencia como punto de partida Hooke: La “madre” de la teoría gravitacional (Newton sería el padre

12 A hombros de un gigante 1666: Un Newton muy joven (según el mismo): –Tendencia a salir de una partícula dentro de una esfera… f = v 2 / r –Pero v = (2  r) / P y P 2 ~ r 3 –De donde si: v 2 ~ r 2 / P 2 ~ r 2 / r 3, v 2 ~ 1 / r –La “fuerza de atracción” que mueve los cuerpos es: f ~ 1 / r 2 Semilla de la ley de Gravitación Universal Kepler esta fuertemente enclavado en el origen mismo de la teoría gravitacional de Newton

13 Y dios dijo hágase los Principia … Edmund Halley a Newton, 1684… ¿Cuál es el camino que sigue un cuerpo sometido a una fuerza f ~ 1 / r 2 ? y dios dijo hágase los “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” y Newton los hizo

14 La Astronomía explicada Ley de Áreas… (segunda ley) Libro I, sección II, Proposición I Ley de proporciones… (tercera ley) Libro II, sección III, Proposición XV Ley de trayectoria… (primera ley) Proposición XVII “Si un cuerpo se mueve sobre una elipse la fuerza que experimenta es como 1/r 2 ” “Si un cuerpo experimenta una fuerza como 1/r 2 y sale de un punto su trayectoria será una elipse, una parábola o una hipérbola”

15 Los “primero en” Kepler Primero en explicar correctamente el movimiento planetario en ascensión y declinación Primero en introducir una explicación científica del movimiento de los cielos y no una mística Primero en explicar el fenómeno de la visión como producto de la refracción Primero en explicar y describir la formación de imágenes por una lente Primero en describir la refracción y reflexión de la luz en lentes y espejos

16 Los “primero en” Kepler Primero en explicar el funcionamiento del telescopio Primero en describir la propiedades de la reflexión total interna Primero en explicar las mareas como producidas por la Luna Primero en tratar de usar el paralaje para medir distancias a la Tierra Primero en sugerir que el Sol rota Primero en introducir el concepto de satélite … y finalmente pero no menos importante… El primero en encontrar el año de nacimiento de Jesús tal y como es aceptado actualmente

17 La Astronomía sin Kepler ¿Qué habría sido de la Astronomía si Kepler no hubiera existido? –¿Qué habría pasado con los datos de Tycho? –¿Cómo se habría encontrado empíricamente la tercera ley? –¿Cuál habría sido la motivación de Newton y Hooke? –¿Cuánto se habría atrasado el desarrollo de telescopios? –¿Quién le habría dado la certeza teórica a la teoría Copernicana?

18 Gracias! Año Internacional de la Astronomía IYA Medellín 2009 http://astronomia.udea.edu.co/iya2009