Johannes Kepler

Johannes Kepler
Retrato de August Köhler, c.  1910 , según el original de 1627
Nacido	( 27 de diciembre de 1571 )27 de diciembre de 1571 Ciudad Imperial Libre de Weil der Stadt , Sacro Imperio Romano Germánico
Fallecido	15 de noviembre de 1630 (15 de noviembre de 1630)(58 años) Ciudad Imperial Libre de Ratisbona , Sacro Imperio Romano Germánico
Educación	Tübinger Stift , Universidad de Tübingen (MA, 1591) [1]
Conocido por	Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario Conjetura de Kepler Mesas Rudolphine
Carrera científica
Campos	Astronomía , astrología , matemáticas , filosofía natural.
Asesor de doctorado	Michael Maestlin
Firma

Parte de una serie sobre
Mecánica clásica
${\displaystyle {\textbf {F}}={\frac {d\mathbf {p} }{dt}}}$ Segunda ley del movimiento
Historia Cronología Libros de texto
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Rotación Movimiento circular Marco de referencia giratorio Fuerza centrípeta Fuerza centrífuga reactivo Fuerza de Coriolis Péndulo Velocidad tangencial Frecuencia rotacional Aceleración angular  / desplazamiento  / frecuencia  / velocidad
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Category Astronomy portal
v t e

Johannes Kepler ( / ˈ k ɛ p l ər / ; ^[2] Alemán: [joˈhanəs ˈkɛplɐ, -nɛs -] ^ⓘ ;^[3][4]27 de diciembre de 1571 - 15 de noviembre de 1630) fue unastrónomo,matemático,astrólogo,filósofo naturaly escritor sobre música alemán.^[5]Es una figura clave en laRevolución científica, mejor conocido por susleyes del movimiento planetarioy sus librosAstronomia nova,Harmonice MundiyEpitome Astronomiae Copernicanae, influyendo entre otrosa Isaac Newton, proporcionando una de las bases para su teoría dela gravitación universal.^[6]La variedad y el impacto de su trabajo hicieron de Kepler uno de los fundadores y padres dela astronomía, elmétodo científico,naturalymoderna.^[7][8][9]Ha sido descrito como el "padre dela ciencia ficción" por su novelaSomnium.^[10][11]

Kepler fue profesor de matemáticas en un seminario de Graz , donde se convirtió en socio del príncipe Hans Ulrich von Eggenberg . Más tarde se convirtió en asistente del astrónomo Tycho Brahe en Praga y, finalmente, en el matemático imperial del emperador Rodolfo II y sus dos sucesores Matías y Fernando II . También enseñó matemáticas en Linz y fue asesor del general Wallenstein . Además, realizó un trabajo fundamental en el campo de la óptica , siendo nombrado el padre de la óptica moderna, ^[12] en particular por su Astronomiae pars optica . También inventó una versión mejorada del telescopio refractor , el telescopio kepleriano, que se convirtió en la base del telescopio refractor moderno, ^[13] al tiempo que mejoró el diseño del telescopio de Galileo Galilei , ^[14] quien mencionó los descubrimientos de Kepler en su trabajo.

Kepler vivió en una época en la que no había una distinción clara entre astronomía y astrología , ^[15] pero sí había una fuerte división entre astronomía (una rama de las matemáticas dentro de las artes liberales ) y física (una rama de la filosofía natural ). ^[16] Kepler también incorporó argumentos y razonamientos religiosos a su obra, motivado por la convicción y creencia religiosa de que Dios había creado el mundo según un plan inteligible que es accesible a través de la luz natural de la razón . ^[17] Kepler describió su nueva astronomía como "física celestial", ^[18] como "una excursión a la Metafísica de Aristóteles ", ^[19] y como "un suplemento a Sobre los cielos de Aristóteles " , ^[20] transformando la antigua tradición de la cosmología física al tratar la astronomía como parte de una física matemática universal. ^[21]

Kepler nació el 27 de diciembre de 1571 en la Ciudad Imperial Libre de Weil der Stadt (hoy parte de la Región de Stuttgart en el estado alemán de Baden-Württemberg ). Su abuelo, Sebald Kepler, había sido alcalde de la ciudad. Cuando nació Johannes, la fortuna de la familia Kepler estaba en declive. Su padre, Heinrich Kepler, se ganaba la vida precariamente como mercenario y abandonó a la familia cuando Johannes tenía cinco años. Se cree que murió en la Guerra de los Ochenta Años en los Países Bajos. Su madre, Katharina Guldenmann , hija de un posadero, era curandera y herbolaria . Johannes tenía seis hermanos, de los cuales dos varones y una hermana sobrevivieron hasta la edad adulta. Nacido prematuramente, afirmó haber sido débil y enfermizo de niño. Sin embargo, a menudo impresionaba a los viajeros en la posada de su abuelo con su fenomenal facultad matemática. ^[22]

Se inició en la astronomía a temprana edad y desarrolló una fuerte pasión por ella que duraría toda su vida. A los seis años, observó el Gran Cometa de 1577 , y escribió que "fue llevado por [su] madre a un lugar alto para mirarlo". ^[23] En 1580, a los nueve años, observó otro evento astronómico, un eclipse lunar , y registró que recordaba que lo "llamaron al aire libre" para verlo y que la Luna "parecía bastante roja". ^[23] Sin embargo, la viruela de la infancia lo dejó con una visión débil y manos lisiadas, lo que limitó su capacidad en los aspectos observacionales de la astronomía. ^[24]

En 1589, después de pasar por la escuela secundaria, la escuela latina y el seminario en Maulbronn , Kepler asistió a la Tübinger Stift en la Universidad de Tubinga . Allí, estudió filosofía con Vitus Müller ^[25] y teología con Jacob Heerbrand (un estudiante de Philipp Melanchthon en Wittenberg ), quien también enseñó a Michael Maestlin mientras era estudiante, hasta que se convirtió en canciller de Tubinga en 1590. ^[26] Demostró ser un matemático excelente y se ganó la reputación de ser un astrólogo hábil, haciendo horóscopos para sus compañeros de estudios. Bajo la instrucción de Michael Maestlin, profesor de matemáticas de Tubinga de 1583 a 1631, ^[26] aprendió tanto el sistema ptolemaico como el sistema copernicano de movimiento planetario. Se convirtió en copernicano en ese momento. En una disputa estudiantil, defendió el heliocentrismo tanto desde una perspectiva teórica como teológica, sosteniendo que el Sol era la principal fuente de fuerza motriz en el universo. ^[27] A pesar de su deseo de convertirse en ministro de la iglesia luterana, se le negó la ordenación debido a creencias contrarias a la Fórmula de la Concordia . ^[28] Cerca del final de sus estudios, Kepler fue recomendado para un puesto como profesor de matemáticas y astronomía en la escuela protestante de Graz. Aceptó el puesto en abril de 1594, a la edad de 22 años. ^[29]

Antes de concluir sus estudios en Tubinga, Kepler aceptó una oferta para enseñar matemáticas en sustitución de Georg Stadius en la escuela protestante de Graz (hoy en Estiria, Austria). ^[30] Durante este período (1594-1600), publicó muchos calendarios oficiales y pronósticos que mejoraron su reputación como astrólogo. Aunque Kepler tenía sentimientos encontrados sobre la astrología y menospreciaba muchas prácticas tradicionales de los astrólogos, creía profundamente en una conexión entre el cosmos y el individuo. Finalmente publicó algunas de las ideas que había albergado mientras era estudiante en el Mysterium Cosmographicum (1596), publicado poco más de un año después de su llegada a Graz. ^[31]

En diciembre de 1595, Kepler conoció a Barbara Müller, una viuda de 23 años (dos veces viuda) con una hija pequeña, Regina Lorenz, y comenzó a cortejarla. Müller, heredera de las propiedades de sus difuntos maridos, también era hija de un exitoso propietario de un molino. Su padre, Jobst, inicialmente se opuso al matrimonio. Aunque Kepler había heredado la nobleza de su abuelo, la pobreza de Kepler lo convirtió en un partido inaceptable. Jobst cedió después de que Kepler completara el trabajo de Mysterium , pero el compromiso casi se vino abajo mientras Kepler estaba fuera atendiendo los detalles de la publicación. Sin embargo, los funcionarios protestantes, que habían ayudado a organizar el matrimonio, presionaron a los Müller para que cumplieran su acuerdo. Barbara y Johannes se casaron el 27 de abril de 1597. ^[32]

En los primeros años de su matrimonio, los Keppeler tuvieron dos hijos (Heinrich y Susanna), ambos fallecidos en la infancia. En 1602, tuvieron una hija (Susanna); en 1604, un hijo (Friedrich); y en 1607, otro hijo (Ludwig). ^[33]

Tras la publicación de Mysterium y con la bendición de los inspectores de la escuela de Graz, Kepler inició un ambicioso programa para ampliar y elaborar su obra. Planeó cuatro libros adicionales: uno sobre los aspectos estacionarios del universo (el Sol y las estrellas fijas); uno sobre los planetas y sus movimientos; uno sobre la naturaleza física de los planetas y la formación de accidentes geográficos (centrado especialmente en la Tierra); y uno sobre los efectos de los cielos en la Tierra, que incluiría la óptica atmosférica, la meteorología y la astrología. ^[34]

Kepler también pidió la opinión de muchos de los astrónomos a los que había enviado Mysterium , entre ellos Reimarus Ursus (Nicolaus Reimers Bär), el matemático imperial de Rodolfo II y un rival acérrimo de Tycho Brahe . Ursus no respondió directamente, sino que volvió a publicar la carta halagadora de Kepler para continuar su disputa de prioridad sobre (lo que ahora se llama) el sistema ticónico con Tycho. A pesar de esta marca negra, Tycho también comenzó a corresponderse con Kepler, comenzando con una crítica dura pero legítima del sistema de Kepler; entre una serie de objeciones, Tycho cuestionó el uso de datos numéricos inexactos tomados de Copérnico. A través de sus cartas, Tycho y Kepler discutieron una amplia gama de problemas astronómicos, haciendo hincapié en los fenómenos lunares y la teoría copernicana (particularmente su viabilidad teológica). Pero sin los datos significativamente más precisos del observatorio de Tycho, Kepler no tenía forma de abordar muchas de estas cuestiones. ^[35]

En cambio, centró su atención en la cronología y la "armonía", las relaciones numerológicas entre la música, las matemáticas y el mundo físico, y sus consecuencias astrológicas . Al suponer que la Tierra posee un alma (una propiedad que más tarde invocaría para explicar cómo el Sol causa el movimiento de los planetas), estableció un sistema especulativo que conecta los aspectos astrológicos y las distancias astronómicas con el clima y otros fenómenos terrestres. Sin embargo, en 1599, volvió a sentir que su trabajo estaba limitado por la inexactitud de los datos disponibles, al mismo tiempo que la creciente tensión religiosa amenazaba su empleo continuo en Graz. En diciembre de ese año, Tycho invitó a Kepler a visitarlo en Praga ; el 1 de enero de 1600 (antes incluso de recibir la invitación), Kepler partió con la esperanza de que el patrocinio de Tycho pudiera resolver sus problemas filosóficos, así como sus problemas sociales y financieros. ^[36]

El 4 de febrero de 1600, Kepler se reunió con Tycho Brahe y sus ayudantes Franz Tengnagel y Longomontanus en Benátky nad Jizerou (a 35 km de Praga), el lugar donde se estaba construyendo el nuevo observatorio de Tycho. Durante los dos meses siguientes, se quedó como invitado, analizando algunas de las observaciones de Tycho de Marte; Tycho guardó sus datos con celo, pero quedó impresionado por las ideas teóricas de Kepler y pronto le permitió más acceso. Kepler planeaba probar su teoría del Mysterium Cosmographicum basándose en los datos de Marte, pero estimó que el trabajo le llevaría hasta dos años (ya que no se le permitía simplemente copiar los datos para su propio uso). Con la ayuda de Johannes Jessenius , Kepler intentó negociar un acuerdo de empleo más formal con Tycho, pero las negociaciones fracasaron en una discusión acalorada y Kepler se fue a Praga el 6 de abril. Kepler y Tycho pronto se reconciliaron y finalmente llegaron a un acuerdo sobre el salario y las condiciones de vida, y en junio, Kepler regresó a su casa en Graz para recoger a su familia. ^[37]

Las dificultades políticas y religiosas en Graz frustraron sus esperanzas de regresar inmediatamente a Brahe; con la esperanza de continuar sus estudios astronómicos, Kepler buscó un nombramiento como matemático del archiduque Fernando . Con ese fin, Kepler compuso un ensayo, dedicado a Fernando, en el que proponía una teoría basada en la fuerza del movimiento lunar: "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("Hay una fuerza en la Tierra que hace que la Luna se mueva"). ^[38] Aunque el ensayo no le valió un lugar en la corte de Fernando, sí detalló un nuevo método para medir los eclipses lunares, que aplicó durante el eclipse del 10 de julio en Graz. Estas observaciones formaron la base de sus exploraciones de las leyes de la óptica que culminarían en Astronomiae Pars Optica . ^[39]

El 2 de agosto de 1600, tras negarse a convertirse al catolicismo, Kepler y su familia fueron desterrados de Graz. Varios meses después, Kepler regresó, ahora con el resto de su familia, a Praga. Durante la mayor parte de 1601, recibió el apoyo directo de Tycho, quien le asignó analizar observaciones planetarias y escribir un panfleto contra Ursus, el rival de Tycho (por entonces fallecido). En septiembre, Tycho le consiguió un encargo como colaborador en el nuevo proyecto que había propuesto al emperador: las Tablas Rudolfinas que deberían reemplazar a las Tablas Pruténicas de Erasmus Reinhold . Dos días después de la inesperada muerte de Tycho el 24 de octubre de 1601, Kepler fue designado su sucesor como matemático imperial con la responsabilidad de completar su obra inacabada. Los siguientes 11 años como matemático imperial serían los más productivos de su vida. ^[40]

La principal obligación de Kepler como matemático imperial era proporcionar asesoramiento astrológico al emperador. Aunque Kepler no veía con buenos ojos los intentos de los astrólogos contemporáneos de predecir con precisión el futuro o adivinar acontecimientos específicos, ya desde su época de estudiante en Tubinga había estado elaborando horóscopos detallados y bien recibidos para amigos, familiares y mecenas. Además de los horóscopos para aliados y líderes extranjeros, el emperador buscaba el consejo de Kepler en tiempos de problemas políticos. Rodolfo se interesaba activamente por el trabajo de muchos de sus eruditos de la corte (incluidos numerosos alquimistas ) y también se mantenía al día con el trabajo de Kepler en astronomía física. ^[41]

Oficialmente, las únicas doctrinas religiosas aceptables en Praga eran la católica y la utraquista , pero la posición de Kepler en la corte imperial le permitió practicar su fe luterana sin impedimentos. El emperador proveía nominalmente de un amplio ingreso a su familia, pero las dificultades de la sobrecargada tesorería imperial significaban que conseguir dinero suficiente para cumplir con las obligaciones financieras era una lucha continua. En parte debido a los problemas financieros, su vida en casa con Barbara era desagradable, empañada por peleas y episodios de enfermedad. Sin embargo, la vida en la corte puso a Kepler en contacto con otros eruditos prominentes ( Johannes Matthäus Wackher von Wackhenfels , Jost Bürgi , David Fabricius , Martin Bachazek y Johannes Brengger, entre otros) y el trabajo astronómico avanzó rápidamente. ^[42]

En octubre de 1604 apareció una nueva estrella vespertina brillante ( SN 1604 ), pero Kepler no creyó en los rumores hasta que la vio él mismo. ^[43] Kepler comenzó a observar sistemáticamente la supernova. Astrológicamente, el final de 1603 marcó el comienzo de un trígono ardiente , el inicio del ciclo de unos 800 años de grandes conjunciones ; los astrólogos asociaron los dos períodos anteriores con el ascenso de Carlomagno (aproximadamente 800 años antes) y el nacimiento de Cristo (aproximadamente 1600 años antes), y por lo tanto esperaban eventos de gran portento, especialmente relacionados con el emperador. ^[44]

Fue en este contexto, como matemático imperial y astrólogo del emperador, que Kepler describió la nueva estrella dos años después en su De Stella Nova . En él, Kepler abordó las propiedades astronómicas de la estrella al tiempo que adoptaba un enfoque escéptico ante las numerosas interpretaciones astrológicas que circulaban por entonces. Observó su luminosidad menguante, especuló sobre su origen y utilizó la falta de paralaje observado para argumentar que estaba en la esfera de las estrellas fijas, socavando aún más la doctrina de la inmutabilidad de los cielos (la idea aceptada desde Aristóteles de que las esferas celestes eran perfectas e inmutables). El nacimiento de una nueva estrella implicaba la variabilidad de los cielos. Kepler también adjuntó un apéndice donde analizaba el reciente trabajo de cronología del historiador polaco Laurentius Suslyga ; Calculó que, si Suslyga tenía razón en que las cronologías aceptadas estaban cuatro años atrasadas, entonces la Estrella de Belén —análoga a la nueva estrella actual— habría coincidido con la primera gran conjunción del ciclo anterior de 800 años. ^[45]

En los años siguientes, Kepler intentó (sin éxito) iniciar una colaboración con el astrónomo italiano Giovanni Antonio Magini , y se ocupó de la cronología, especialmente de la datación de los acontecimientos de la vida de Jesús . Alrededor de 1611, Kepler hizo circular un manuscrito de lo que finalmente se publicaría (póstumamente) como Somnium [El sueño]. Parte del propósito de Somnium era describir cómo sería practicar la astronomía desde la perspectiva de otro planeta, para mostrar la viabilidad de un sistema no geocéntrico. El manuscrito, que desapareció después de cambiar de manos varias veces, describía un viaje fantástico a la Luna; era en parte alegoría, en parte autobiografía y en parte tratado sobre viajes interplanetarios (y a veces se describe como la primera obra de ciencia ficción). Años después, una versión distorsionada de la historia puede haber instigado el juicio por brujería contra su madre, ya que la madre del narrador consulta a un demonio para aprender los medios de los viajes espaciales. Tras su eventual absolución, Kepler compuso 223 notas a pie de página de la historia (varias veces más largas que el texto real) que explicaban los aspectos alegóricos, así como el considerable contenido científico (en particular sobre la geografía lunar) oculto en el texto. ^[46]

En 1611, la creciente tensión político-religiosa en Praga llegó a su punto álgido. El emperador Rodolfo, cuya salud se estaba deteriorando, se vio obligado a abdicar como rey de Bohemia por su hermano Matías . Ambas partes buscaron el consejo astrológico de Kepler, una oportunidad que él aprovechó para ofrecer consejos políticos conciliadores (sin hacer apenas referencia a las estrellas, salvo en declaraciones generales para desalentar acciones drásticas). Sin embargo, estaba claro que las perspectivas futuras de Kepler en la corte de Matías eran sombrías. ^[47]

También en ese año, Barbara Kepler contrajo la fiebre maculosa húngara y luego comenzó a tener convulsiones . Mientras Barbara se recuperaba, los tres hijos de Kepler enfermaron de viruela; Friedrich, de 6 años, murió. Tras la muerte de su hijo, Kepler envió cartas a posibles patrocinadores en Württemberg y Padua . En la Universidad de Tubinga en Württemberg, las preocupaciones sobre las herejías calvinistas percibidas de Kepler en violación de la Confesión de Augsburgo y la Fórmula de la Concordia impidieron su regreso. La Universidad de Padua , por recomendación de Galileo, que se iba, buscó a Kepler para ocupar la cátedra de matemáticas, pero Kepler, prefiriendo mantener a su familia en territorio alemán, viajó en cambio a Austria para conseguir un puesto como profesor y matemático de distrito en Linz . Sin embargo, Barbara recayó en la enfermedad y murió poco después del regreso de Kepler. ^[48]

Kepler pospuso su traslado a Linz y permaneció en Praga hasta la muerte de Rodolfo a principios de 1612, aunque entre la agitación política, la tensión religiosa y la tragedia familiar (junto con la disputa legal por el patrimonio de su esposa), Kepler no pudo realizar ninguna investigación. En cambio, compuso un manuscrito cronológico, Eclogae Chronicae , a partir de correspondencia y trabajos anteriores. Tras su sucesión como emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, Matías reafirmó la posición (y el salario) de Kepler como matemático imperial, pero le permitió mudarse a Linz. ^[49]

En Linz, las principales responsabilidades de Kepler (más allá de completar las Tablas Rudolfinas ) fueron enseñar en la escuela del distrito y proporcionar servicios astrológicos y astronómicos. En sus primeros años allí, disfrutó de seguridad financiera y libertad religiosa en relación con su vida en Praga, aunque fue excluido de la Eucaristía por su iglesia luterana debido a sus escrúpulos teológicos. También fue durante su estancia en Linz que Kepler tuvo que lidiar con la acusación y el veredicto final de brujería contra su madre Katharina en la ciudad protestante de Leonberg . Ese golpe, que ocurrió solo unos años después de la excomunión de Kepler , no se ve como una coincidencia sino como un síntoma del ataque en toda regla de los luteranos contra Kepler. ^[50]

Su primera publicación en Linz fue De vero Anno (1613), un tratado ampliado sobre el año del nacimiento de Cristo. También participó en las deliberaciones sobre si introducir el calendario reformado del papa Gregorio en las tierras alemanas protestantes. El 30 de octubre de 1613, Kepler se casó con Susanna Reuttinger. Tras la muerte de su primera esposa, Bárbara, Kepler había considerado 11 matrimonios diferentes a lo largo de dos años (un proceso de decisión formalizado más tarde como el problema del matrimonio ). ^[51] Finalmente regresó a Reuttinger (el quinto matrimonio) quien, escribió, "me conquistó con amor, humilde lealtad, economía de hogar, diligencia y el amor que dio a los hijastros". ^[52] Los tres primeros hijos de este matrimonio (Margareta Regina, Katharina y Sebald) murieron en la infancia. Tres más sobrevivieron hasta la edad adulta: Cordula (nacida en 1621); Fridmar (nacida en 1623); e Hildebert (nacido en 1625). Según los biógrafos de Kepler, éste fue un matrimonio mucho más feliz que el primero. ^[53]

El 8 de octubre de 1630, Kepler partió hacia Ratisbona con la esperanza de cobrar intereses por el trabajo que había realizado anteriormente. Unos días después de llegar a Ratisbona, Kepler enfermó y su estado empeoró progresivamente. El 15 de noviembre de 1630, poco más de un mes después de su llegada, murió. Fue enterrado en un cementerio protestante de Ratisbona que fue completamente destruido durante la Guerra de los Treinta Años . ^[54]

La creencia de Kepler de que Dios creó el cosmos de una manera ordenada le llevó a intentar determinar y comprender las leyes que gobiernan el mundo natural, más profundamente en la astronomía. ^{[55] [56]} Se le ha atribuido la frase "Simplemente estoy pensando los pensamientos de Dios después de Él", aunque probablemente se trate de una versión resumida de un escrito de su mano:

Esas leyes [de la naturaleza] están al alcance de la mente humana; Dios quiso que las reconociéramos creándonos a su imagen para que pudiéramos participar de sus propios pensamientos. ^[57]

Kepler abogó por la tolerancia entre las denominaciones cristianas, argumentando, por ejemplo, que los católicos y los luteranos deberían poder comulgar juntos. Escribió: "Cristo el Señor no fue ni es luterano, ni calvinista, ni papista". ^[58]

El primer trabajo astronómico importante de Kepler, Mysterium Cosmographicum ( El misterio cosmográfico , 1596), fue la primera 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 delimitaban un círculo inscrito y otro circunscrito en proporciones definidas, lo que, 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 por orbes esféricos ; Si se colocan estos sólidos, cada uno encerrado en una esfera, uno dentro del otro, se producirían seis capas, correspondientes a los seis planetas conocidos: Mercurio , Venus , Tierra , Marte , Júpiter y Saturno. Al ordenar los sólidos de forma selectiva ( octaedro , icosaedro , dodecaedro , tetraedro y cubo ), Kepler descubrió que las esferas podían colocarse a intervalos correspondientes a los tamaños relativos de la trayectoria de cada planeta, suponiendo que los planetas giran alrededor del Sol. Kepler también encontró una fórmula que relacionaba el tamaño del orbe de cada planeta con la longitud 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 rechazó más tarde esta fórmula porque no era lo suficientemente precisa. ^[59]

Kepler pensaba que el Mysterium había revelado el plan geométrico de Dios para el universo. Gran parte del entusiasmo de Kepler por el sistema copernicano se debía a sus convicciones teológicas sobre la conexión entre lo físico y lo espiritual ; el universo mismo era una imagen de Dios, con el Sol correspondiendo al Padre, la esfera estelar al Hijo y el espacio intermedio entre ellos al Espíritu Santo . Su primer manuscrito de Mysterium contenía un extenso capítulo que reconciliaba el heliocentrismo con pasajes bíblicos que parecían apoyar el geocentrismo. ^[60] Con el apoyo de su mentor Michael Maestlin, Kepler recibió permiso del senado de la universidad de Tubinga para publicar su manuscrito, pendiente de la eliminación de la exégesis bíblica y la adición de una descripción más simple y comprensible del sistema copernicano, así como de las nuevas ideas de Kepler. Mysterium se publicó a fines de 1596, y Kepler recibió sus copias y comenzó a enviarlas a astrónomos y mecenas prominentes 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 de entrada crucial al sistema de mecenazgo . ^[61]

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 desde su primera publicación. ^[62] En términos de impacto, Mysterium puede verse como un primer paso importante en la modernización de la teoría propuesta por Copérnico en su De revolutionibus orbium coelestium . Si bien Copérnico intentó promover un sistema heliocéntrico en este libro, recurrió a dispositivos ptolemaicos (a saber, epiciclos y círculos excéntricos) para explicar el cambio en la velocidad orbital de los planetas, y también continuó usando como punto de referencia el centro de la órbita de la Tierra en lugar de la del Sol "como una ayuda para el cálculo y para no confundir al lector al desviarse demasiado de Ptolomeo". La astronomía moderna debe mucho al Mysterium Cosmographicum , a pesar de los defectos en su tesis principal, "ya que representa el primer paso en la limpieza del sistema copernicano de los restos de la teoría ptolemaica que aún se aferran a él". ^[63]

La extensa línea de investigación que culminó en Astronomia Nova ( Una nueva astronomía ) —incluyendo las dos primeras leyes del movimiento planetario— comenzó con el análisis, bajo la dirección de Tycho, de la órbita de Marte. En este trabajo Kepler introdujo el concepto revolucionario de órbita planetaria, una trayectoria de un planeta en el espacio resultante de la acción de causas físicas, distinta de la noción previamente sostenida de orbe planetario (una envoltura esférica a la que está unido el planeta). Como resultado de este avance, los fenómenos astronómicos pasaron a ser vistos como regidos por leyes físicas. ^[64] Kepler calculó y recalculó varias aproximaciones de la órbita de Marte utilizando un ecuante (la herramienta matemática que Copérnico había eliminado con su sistema), creando finalmente un modelo que en general concordaba con las observaciones de Tycho con una precisión de dos minutos de arco (el error de medición promedio). Pero no estaba satisfecho con el resultado complejo y todavía ligeramente inexacto; en ciertos puntos el modelo difería de los datos en hasta ocho minutos de arco. Como la amplia gama de métodos tradicionales de astronomía matemática le había fallado, Kepler se propuso intentar ajustar una órbita ovoide a los datos. ^[65]

En la visión religiosa del cosmos de Kepler, el Sol (un símbolo de Dios Padre ) era la fuente de fuerza motriz en el Sistema Solar. Como base física, Kepler se basó por analogía en la teoría de William Gilbert sobre el alma magnética de la Tierra de De Magnete (1600) y en su propio trabajo sobre óptica. Kepler supuso que la fuerza motriz (o especie motriz ) ^[66] irradiada por el Sol se debilita con la distancia, causando un movimiento más rápido o más lento a medida que los planetas se acercan o se alejan de él. ^{[67] [nota 1]} Quizás esta suposición implicaba una relación matemática que restablecería el orden astronómico. Basándose en mediciones del afelio y perihelio de la Tierra y Marte, creó una fórmula en la que la velocidad de movimiento de un planeta es inversamente proporcional a su distancia al Sol. Verificar esta relación a lo largo del ciclo orbital requería un cálculo muy extenso; Para simplificar esta tarea, a finales de 1602 Kepler reformuló la proporción en términos de geometría: los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales (su segunda ley del movimiento planetario). ^[69]

Luego se dedicó a calcular la órbita completa de Marte, utilizando la ley de velocidad geométrica y suponiendo una órbita ovoide con forma de huevo . Después de aproximadamente 40 intentos fallidos, a fines de 1604 finalmente se le ocurrió la idea de una elipse, ^[70] que previamente había asumido como una solución demasiado simple para que los astrónomos anteriores la hubieran pasado por alto. ^[71] Al descubrir que una órbita elíptica se ajustaba a los datos de Marte (la hipótesis vicaria ), Kepler concluyó inmediatamente que todos los planetas se mueven en elipses, con el Sol en un foco —su primera ley del movimiento planetario. Debido a que no empleó asistentes de cálculo, no extendió el análisis matemático más allá de Marte. A fines de año, completó el manuscrito de Astronomia nova , aunque no se publicaría hasta 1609 debido a disputas legales sobre el uso de las observaciones de Tycho, propiedad de sus herederos. ^[72]

Desde que terminó Astronomia nova , Kepler tenía la intención de componer un libro de texto de astronomía que cubriera todos los fundamentos de la astronomía heliocéntrica . ^[73] Kepler pasó los siguientes años trabajando en lo que se convertiría en Epitome Astronomiae Copernicanae ( Epítome de la astronomía copernicana ). A pesar de su título, que simplemente insinúa el heliocentrismo, el Epítome trata menos sobre el trabajo de Copérnico y más sobre el propio sistema astronómico de Kepler. El Epítome contenía las tres leyes del movimiento planetario e intentaba explicar los movimientos celestiales a través de causas físicas. ^[74] Aunque extendió explícitamente las dos primeras leyes del movimiento planetario (aplicadas a Marte en Astronomia nova ) a todos los planetas, así como a la Luna y los satélites mediceos de Júpiter , ^{[nota 2]} no explicó cómo se podían derivar órbitas elípticas a partir de datos observacionales. ^[77]

En un principio, Kepler pensó que su Epítome sería una introducción para los no iniciados, pero trató de modelar su Epítome según el de su maestro Michael Maestlin , quien publicó un libro muy bien considerado que explicaba los conceptos básicos de la astronomía geocéntrica a los no expertos. ^[78] Kepler completó el primero de los tres volúmenes, que constaba de los libros I a III, en 1615 con el mismo formato de preguntas y respuestas que el de Maestlin y lo imprimió en 1617. ^[79] Sin embargo, la prohibición de los libros copernicanos por parte de la Iglesia católica, así como el inicio de la Guerra de los Treinta Años , significaron que la publicación de los dos volúmenes siguientes se retrasaría. Mientras tanto, y para evitar estar sujeto a la prohibición, Kepler cambió la audiencia del Epítome de principiantes a la de astrónomos y matemáticos expertos, ya que los argumentos se volvieron cada vez más sofisticados y requerían matemáticas avanzadas para ser comprendidos. ^[78] El segundo volumen, compuesto por el Libro IV, se publicó en 1620, seguido por el tercer volumen, compuesto por los Libros V-VII, en 1621.

En los años posteriores a la finalización de Astronomia Nova , la mayor parte de la investigación de Kepler se centró en los preparativos para las Tablas Rudolfinas y un conjunto completo de efemérides (predicciones específicas de las posiciones de planetas y estrellas) basadas en la tabla, aunque ninguna de ellas se completaría durante muchos años. ^[80]

Kepler, finalmente, terminó las Tablas Rudolfinas en 1623, que en ese momento se consideraban su obra más importante. Sin embargo, debido a las exigencias editoriales del emperador y a las negociaciones con el heredero de Tycho Brahe, no se imprimirían hasta 1627. ^[81]

Al igual que Ptolomeo , Kepler consideraba que la astrología era la contraparte de la astronomía y que tenía el mismo interés y valor. Sin embargo, en los años siguientes, las dos disciplinas se distanciaron hasta el punto de que la astrología dejó de practicarse entre los astrónomos profesionales. ^[82]

Sir Oliver Lodge observó que Kepler era un tanto desdeñoso con la astrología en su época, ya que "atacaba continuamente y lanzaba sarcasmo contra la astrología, pero era la única cosa por la que la gente le pagaba, y de eso en cierto modo vivía". ^[83] No obstante, Kepler pasó una enorme cantidad de tiempo tratando de restaurar la astrología sobre una base filosófica más firme, componiendo numerosos calendarios astrológicos, más de 800 natividades y una serie de tratados que trataban el tema de la astrología propiamente dicha. ^[84]

En su intento por convertirse en astrónomo imperial, Kepler escribió De Fundamentis (1601), cuyo título completo puede traducirse como “Sobre dar bases más sólidas a la astrología”, como un breve prólogo a uno de sus almanaques anuales. ^[85]

En esta obra, Kepler describe los efectos del Sol, la Luna y los planetas en términos de su luz y sus influencias sobre los humores, y concluye con la visión de Kepler de que la Tierra posee un alma con cierto sentido de la geometría. Estimulada por la convergencia geométrica de los rayos que se forman a su alrededor, el alma del mundo es sensible pero no consciente. Así como un pastor se complace con el sonido de una flauta sin comprender la teoría de la armonía musical, así también la Tierra responde a los ángulos y aspectos creados por los cielos pero no de manera consciente. Los eclipses son importantes como presagios porque la facultad animal de la Tierra se ve violentamente perturbada por la interrupción repentina de la luz, experimentando algo así como una emoción y persistiendo en ella durante algún tiempo. ^[82]

Kepler supone que la Tierra tiene "ciclos de humores" como los tienen los animales vivos, y da como ejemplo que "los marineros dicen que las mareas más altas del mar regresan después de diecinueve años alrededor de los mismos días del año". (Esto puede referirse al ciclo de precesión del nodo lunar de 18,6 años ). Kepler aboga por buscar tales ciclos reuniendo observaciones durante un período de muchos años, "y hasta ahora esta observación no se ha realizado". ^[86]

Kepler y Helisaeus Roeslin participaron en una serie de ataques y contraataques publicados sobre la importancia de la astrología después de la supernova de 1604; casi al mismo tiempo, el médico Philip Feselius publicó una obra descartando la astrología por completo (y el trabajo de Roeslin en particular). ^[87]

En respuesta a lo que Kepler consideraba los excesos de la astrología, por un lado, y su rechazo exagerado, por el otro, Kepler preparó Tertius Interveniens (1610). Nominalmente, esta obra —presentada al patrón común de Roeslin y Feselius— era una mediación neutral entre los eruditos en pugna (el título significa «intervenciones de terceros»), pero también exponía las opiniones generales de Kepler sobre el valor de la astrología, incluidos algunos mecanismos hipotéticos de interacción entre los planetas y las almas individuales. Si bien Kepler consideraba que la mayoría de las reglas y métodos tradicionales de la astrología eran el «excremento maloliente» en el que escarba «una gallina trabajadora», había una «semilla de grano ocasional, de hecho, incluso una perla o una pepita de oro» que el astrólogo científico concienzudo podía encontrar. ^[88]

Kepler estaba convencido de que «las cosas geométricas han proporcionado al Creador el modelo para decorar el mundo entero». ^[89] En Harmonice Mundi (1619), intentó explicar las proporciones del mundo natural —particularmente los aspectos astronómicos y astrológicos— en términos de música. ^{[nota 3]} El conjunto central de «armonías» era la musica universalis o «música de las esferas», que había sido estudiada por Pitágoras , Ptolomeo y otros antes de Kepler; de hecho, poco después de publicar Harmonice Mundi , Kepler se vio envuelto en una disputa de prioridad con Robert Fludd , quien recientemente había publicado su propia teoría armónica. ^[90]

Kepler comenzó explorando polígonos regulares y sólidos regulares , incluyendo las figuras que llegarían a ser conocidas como los sólidos de Kepler . A partir de ahí, extendió su análisis armónico a la música, la meteorología y la astrología; la armonía resultó de los tonos producidos por las almas de los cuerpos celestes, y en el caso de la astrología, la interacción entre esos tonos y las almas humanas. En la parte final de la obra (Libro V), Kepler se ocupó de los movimientos planetarios, especialmente de las relaciones entre la velocidad orbital y la distancia orbital al Sol. Otros astrónomos habían utilizado relaciones similares, pero Kepler, con los datos de Tycho y sus propias teorías astronómicas, las trató con mucha más precisión y les atribuyó un nuevo significado físico. ^[91]

Entre muchas otras armonías, Kepler articuló lo que llegó a conocerse como la tercera ley del movimiento planetario. Probó muchas combinaciones hasta que descubrió que (aproximadamente) " Los cuadrados de los tiempos periódicos son entre sí como los cubos de las distancias medias ". Aunque da la fecha de esta epifanía (8 de marzo de 1618), no da ningún detalle sobre cómo llegó a esta conclusión. ^[92] Sin embargo, la importancia más amplia para la dinámica planetaria de esta ley puramente cinemática no se comprendió hasta la década de 1660. Cuando se combinó con la ley de la fuerza centrífuga recién descubierta por Christiaan Huygens , permitió a Isaac Newton , Edmund Halley y quizás Christopher Wren y Robert Hooke demostrar de forma independiente que la presunta atracción gravitatoria entre el Sol y sus planetas disminuía con el cuadrado de la distancia entre ellos. ^[93] Esto refutó la suposición tradicional de la física escolástica de que el poder de la atracción gravitatoria permanecía constante con la distancia siempre que se aplicaba entre dos cuerpos, tal como lo supuso Kepler y también Galileo en su equivocada ley universal de que la caída gravitatoria se acelera uniformemente, y también el alumno de Galileo, Borrelli, en su mecánica celeste de 1666. ^[94]

Mientras Kepler continuaba lentamente el análisis de las observaciones de Marte de Tycho (ahora disponibles para él en su totalidad) y comenzaba el lento proceso de tabulación de las Tablas Rudolfinas , Kepler también retomó la investigación de las leyes de la óptica de su ensayo lunar de 1600. Tanto los eclipses lunares como los solares presentaban fenómenos inexplicables, como tamaños inesperados de sombras, el color rojo de un eclipse lunar total y la luz supuestamente inusual que rodeaba un eclipse solar total. Los problemas relacionados con la refracción atmosférica se aplicaban a todas las observaciones astronómicas. Durante la mayor parte de 1603, Kepler hizo una pausa en su otro trabajo para centrarse en la teoría óptica; el manuscrito resultante, presentado al emperador el 1 de enero de 1604, se publicó como Astronomiae Pars Optica (La parte óptica de la astronomía). En él, Kepler describió la ley del cuadrado inverso que rige la intensidad de la luz, la reflexión en espejos planos y curvos y los principios de las cámaras estenopeicas , así como las implicaciones astronómicas de la óptica, como el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes. También extendió su estudio de la óptica al ojo humano, y los neurocientíficos generalmente lo consideran el primero en reconocer que las imágenes se proyectan invertidas y revertidas por el cristalino del ojo sobre la retina . La solución a este dilema no fue de particular importancia para Kepler, ya que no lo vio como algo relacionado con la óptica, aunque sí sugirió que la imagen se corrigió más tarde "en los huecos del cerebro" debido a la "actividad del alma". ^[95]

Hoy en día, Astronomiae Pars Optica se reconoce generalmente como la base de la óptica moderna (aunque la ley de refracción está notoriamente ausente). ^[96] Con respecto a los inicios de la geometría proyectiva , Kepler introdujo la idea del cambio continuo de una entidad matemática en este trabajo. Argumentó que si se permitía que un foco de una sección cónica se moviera a lo largo de la línea que unía los focos, la forma geométrica se transformaría o degeneraría, una en otra. De esta manera, una elipse se convierte en una parábola cuando un foco se mueve hacia el infinito, y cuando dos focos de una elipse se fusionan entre sí, se forma un círculo. Cuando los focos de una hipérbola se fusionan entre sí, la hipérbola se convierte en un par de líneas rectas. También asumió que si una línea recta se extiende hasta el infinito se encontrará a sí misma en un solo punto en el infinito , teniendo así las propiedades de un gran círculo. ^[97]

En los primeros meses de 1610, Galileo Galilei , utilizando su nuevo y poderoso telescopio , descubrió cuatro satélites orbitando Júpiter. Al publicar su relato como Sidereus Nuncius [Mensajero estelar], Galileo buscó la opinión de Kepler, en parte para reforzar la credibilidad de sus observaciones. Kepler respondió con entusiasmo con una breve respuesta publicada, Dissertatio cum Nuncio Sidereo [Conversación con el mensajero estelar]. Respaldó las observaciones de Galileo y ofreció una serie de especulaciones sobre el significado y las implicaciones de los descubrimientos de Galileo y los métodos telescópicos, para la astronomía y la óptica, así como para la cosmología y la astrología. Más tarde ese año, Kepler publicó sus propias observaciones telescópicas de las lunas en Narratio de Jovis Satellitibus , proporcionando más apoyo a Galileo. Sin embargo, para decepción de Kepler, Galileo nunca publicó sus reacciones (si las hubo) a Astronomia Nova . ^[98]

Kepler también inició una investigación teórica y experimental de lentes telescópicas utilizando un telescopio prestado por el duque Ernesto de Colonia. ^[99] El manuscrito resultante se completó en septiembre de 1610 y se publicó como Dioptrice en 1611. En él, Kepler estableció la base teórica de las lentes convergentes dobles convexas y las lentes divergentes dobles cóncavas —y cómo se combinan para producir un telescopio galileano— , así como los conceptos de imágenes reales frente a virtuales , imágenes verticales frente a invertidas y los efectos de la distancia focal en la ampliación y la reducción. También describió un telescopio mejorado —ahora conocido como telescopio astronómico o kepleriano— en el que dos lentes convexas pueden producir una ampliación mayor que la combinación de lentes convexas y cóncavas de Galileo. ^[100]

Como regalo de Año Nuevo de ese año (1611), también compuso para su amigo y mecenas de algún tiempo, el barón Wackher von Wackhenfels, un breve panfleto titulado Strena Seu de Nive Sexangula ( Un regalo de Año Nuevo de nieve hexagonal ). En este tratado, publicó la primera descripción de la simetría hexagonal de los copos de nieve y, ampliando la discusión hacia una base física atomística hipotética para la simetría, planteó lo que más tarde se conocería como la conjetura de Kepler , una declaración sobre la disposición más eficiente para empaquetar esferas. ^{[101] [102]}

Kepler escribió el influyente tratado matemático Nova stereometria doliorum vinariorum en 1613, sobre la medición del volumen de recipientes como los barriles de vino, que se publicó en 1615. ^[103] Kepler también contribuyó al desarrollo de métodos infinitesimales y análisis numérico, incluyendo aproximaciones iterativas, infinitesimales y el uso temprano de logaritmos y ecuaciones trascendentales. ^{[104] [105]} El trabajo de Kepler sobre el cálculo de volúmenes de formas y sobre la búsqueda de la forma óptima de un barril de vino fueron pasos significativos hacia el desarrollo del cálculo . ^[106] La regla de Simpson , un método de aproximación utilizado en el cálculo integral , se conoce en alemán como Keplersche Fassregel (regla del barril de Kepler). ^[107]

Las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario no fueron aceptadas inmediatamente. Varias figuras importantes como Galileo y René Descartes ignoraron por completo la Astronomia nova de Kepler. Muchos astrónomos, incluido el profesor de Kepler, Michael Maestlin, se opusieron a la introducción de la física en su astronomía por parte de Kepler. Algunos adoptaron posiciones de compromiso. Ismaël Bullialdus aceptó las órbitas elípticas pero reemplazó la ley del área de Kepler por un movimiento uniforme con respecto al foco vacío de la elipse, mientras que Seth Ward utilizó una órbita elíptica con movimientos definidos por una ecuación. ^{[108] [109] [110]}

Varios astrónomos probaron la teoría de Kepler, y sus diversas modificaciones, frente a observaciones astronómicas. Dos tránsitos de Venus y Mercurio frente al Sol proporcionaron pruebas sensibles de la teoría, en circunstancias en las que estos planetas no podían observarse normalmente. En el caso del tránsito de Mercurio en 1631, Kepler había estado extremadamente inseguro de los parámetros para Mercurio, y aconsejó a los observadores que buscaran el tránsito el día antes y después de la fecha prevista. Pierre Gassendi observó el tránsito en la fecha prevista, una confirmación de la predicción de Kepler. ^[111] Esta fue la primera observación de un tránsito de Mercurio. Sin embargo, su intento de observar el tránsito de Venus solo un mes después no tuvo éxito debido a imprecisiones en las Tablas Rudolfinas. Gassendi no se dio cuenta de que no era visible desde la mayor parte de Europa, incluido París. ^[112] Jeremiah Horrocks , quien observó el tránsito de Venus en 1639 , había utilizado sus propias observaciones para ajustar los parámetros del modelo kepleriano, predijo el tránsito y luego construyó un aparato para observarlo. Siguió siendo un firme defensor del modelo kepleriano. ^{[113] [114] [115]}

El Epítome de la astronomía copernicana fue leído por astrónomos de toda Europa y, tras la muerte de Kepler, fue el principal vehículo para difundir las ideas de Kepler. En el período comprendido entre 1630 y 1650, este libro fue el libro de texto de astronomía más utilizado y ganó muchos adeptos a la astronomía basada en elipses. ^[74] Sin embargo, pocos adoptaron sus ideas sobre la base física de los movimientos celestes. A finales del siglo XVII, varias teorías de astronomía física derivadas del trabajo de Kepler (en particular las de Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke) comenzaron a incorporar fuerzas de atracción (aunque no las especies de motivos cuasi espirituales postuladas por Kepler) y el concepto cartesiano de inercia . ^{[116] Esto culminó en} los Principia Mathematica de Isaac Newton (1687), en los que Newton derivó las leyes de Kepler del movimiento planetario a partir de una teoría de la gravitación universal basada en la fuerza , ^[117] un desafío matemático conocido más tarde como "resolver el problema de Kepler ". ^[118]

Más allá de su papel en el desarrollo histórico de la astronomía y la filosofía natural, Kepler ha tenido una gran importancia en la filosofía y la historiografía de la ciencia . Kepler y sus leyes del movimiento fueron fundamentales para las primeras historias de la astronomía, como la Histoire des mathématiques de Jean-Étienne Montucla de 1758 y la Histoire de l'astronomie moderne de Jean-Baptiste Delambre de 1821. Estas y otras historias escritas desde una perspectiva de la Ilustración trataron los argumentos metafísicos y religiosos de Kepler con escepticismo y desaprobación, pero los filósofos naturales de la era romántica posteriores consideraron estos elementos como centrales para su éxito. William Whewell , en su influyente Historia de las ciencias inductivas de 1837, encontró a Kepler como el arquetipo del genio científico inductivo; en su Filosofía de las ciencias inductivas de 1840, Whewell presentó a Kepler como la encarnación de las formas más avanzadas del método científico . De manera similar, Ernst Friedrich Apelt —el primero en estudiar en profundidad los manuscritos de Kepler, después de que Catalina la Grande los comprara— identificó a Kepler como una clave para la « revolución de las ciencias ». Apelt, que veía las matemáticas, la sensibilidad estética, las ideas físicas y la teología de Kepler como parte de un sistema unificado de pensamiento, produjo el primer análisis extenso de la vida y la obra de Kepler. ^[119]

El trabajo de Alexandre Koyré sobre Kepler fue, después de Apelt, el primer hito importante en las interpretaciones históricas de la cosmología de Kepler y su influencia. En las décadas de 1930 y 1940, Koyré, y varios otros en la primera generación de historiadores profesionales de la ciencia, describieron la " Revolución científica " como el evento central en la historia de la ciencia, y a Kepler como una (tal vez) figura central en la revolución. Koyré colocó la teorización de Kepler, en lugar de su trabajo empírico, en el centro de la transformación intelectual de las visiones del mundo antiguas a las modernas. Desde la década de 1960, el volumen de estudios históricos sobre Kepler se ha expandido enormemente, incluyendo estudios de su astrología y meteorología, sus métodos geométricos, el papel de sus opiniones religiosas en su trabajo, sus métodos literarios y retóricos, su interacción con las corrientes culturales y filosóficas más amplias de su tiempo, e incluso su papel como historiador de la ciencia. ^[120]

Los filósofos de la ciencia, como Charles Sanders Peirce , Norwood Russell Hanson , Stephen Toulmin y Karl Popper , han recurrido repetidamente a Kepler: se han encontrado ejemplos de inconmensurabilidad , razonamiento analógico , falsación y muchos otros conceptos filosóficos en la obra de Kepler. El físico Wolfgang Pauli incluso utilizó la disputa de prioridad de Kepler con Robert Fludd para explorar las implicaciones de la psicología analítica en la investigación científica. ^[121]

A finales del siglo XIX y principios del XX aparecieron traducciones modernas de varios libros de Kepler; la publicación sistemática de sus obras completas comenzó en 1937 (y está a punto de completarse a principios del siglo XXI).

Christian Frisch (1807-1881) preparó una edición en ocho volúmenes, Kepleri Opera omnia, entre 1858 y 1871, con motivo del 300.º aniversario del nacimiento de Kepler. La edición de Frisch solo incluía el latín de Kepler, con un comentario en latín.

A partir de 1914, Walther von Dyck (1856-1934) planeó una nueva edición . Dyck recopiló copias de los manuscritos inéditos de Kepler y utilizó contactos diplomáticos internacionales para convencer a las autoridades soviéticas de que le prestaran los manuscritos guardados en Leningrado para su reproducción fotográfica. Estos manuscritos contenían varias obras de Kepler que no habían estado disponibles para Frisch. Las fotografías de Dyck siguen siendo la base de las ediciones modernas de los manuscritos inéditos de Kepler.

Max Caspar (1880-1956) publicó su traducción al alemán del Mysterium Cosmographicum de Kepler en 1923. Tanto Dyck como Caspar se interesaron por Kepler por el matemático Alexander von Brill (1842-1935). Caspar se convirtió en colaborador de Dyck, sucediéndole como líder del proyecto en 1934, estableciendo la Kepler-Kommission al año siguiente. Con la ayuda de Martha List (1908-1992) y Franz Hammer (1898-1969), Caspar continuó el trabajo editorial durante la Segunda Guerra Mundial. Max Caspar también publicó una biografía de Kepler en 1948. ^[122] La comisión fue presidida posteriormente por Volker Bialas (durante 1976-2003) y Ulrich Grigull (durante 1984-1999) y Roland Bulirsch (1998-2014). ^{[123] [124]}

Kepler ha adquirido una imagen popular como icono de la modernidad científica y un hombre adelantado a su tiempo; el divulgador científico Carl Sagan lo describió como "el primer astrofísico y el último astrólogo científico". ^[125] El debate sobre el lugar de Kepler en la Revolución científica ha producido una amplia variedad de tratamientos filosóficos y populares. Uno de los más influyentes es Los sonámbulos de Arthur Koestler de 1959 , en el que Kepler es inequívocamente el héroe (moral y teológicamente, así como intelectualmente) de la revolución. ^[126]

Una novela histórica bien recibida de John Banville , Kepler (1981), exploró muchos de los temas desarrollados en la narrativa de no ficción de Koestler y en la filosofía de la ciencia. ^[127] Un libro de no ficción de 2004, Heavenly Intrigue , sugirió que Kepler asesinó a Tycho Brahe para obtener acceso a sus datos. ^[128]

En Austria, en 2002 se acuñó una moneda de plata de 10 euros de Johannes Kepler para coleccionistas . En el reverso de la moneda aparece un retrato de Kepler, que pasó un tiempo enseñando en Graz y sus alrededores. Kepler conocía personalmente al príncipe Hans Ulrich von Eggenberg y probablemente influyó en la construcción del castillo de Eggenberg (el motivo del anverso de la moneda). Delante de él, en la moneda, se encuentra el modelo de esferas y poliedros anidados del Mysterium Cosmographicum . ^[129]

El compositor alemán Paul Hindemith escribió una ópera sobre Kepler titulada Die Harmonie der Welt (1957), y durante el prolongado proceso de su creación, también escribió una sinfonía del mismo nombre basada en las ideas musicales que desarrolló para ella. ^[130] La ópera de Hindemith inspiró a John Rodgers y Willie Ruff de la Universidad de Yale a crear una composición de sintetizador basada en el esquema de Kepler para representar el movimiento planetario con música. ^[131] Philip Glass escribió una ópera llamada Kepler (2009) basada en la vida de Kepler, con un libreto en alemán y latín de Martina Winkel. ^[132]

Las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario , la supernova SN 1604 de Kepler , que observó y describió, los poliedros de Kepler-Poinsot (un conjunto de construcciones geométricas), dos de los cuales fueron descritos por él mismo, y la conjetura de Kepler sobre el empaquetamiento de esferas , llevan su nombre directamente en su honor . Entre los lugares y entidades nombrados en su honor se incluyen varias calles y plazas de ciudades, varias instituciones educativas, un asteroide y un cráter lunar y otro marciano .

El telescopio espacial Kepler observó 530.506 estrellas y detectó 2.778 planetas confirmados hasta el 16 de junio de 2023, muchos de ellos con nombre del telescopio y del propio Kepler. ^{[133] [134]}

• Mysterium Cosmographicum ( El misterio sagrado del cosmos ) (1596)
• De Fundamentis Astrologiae Certioribus ( Sobre fundamentos más firmes de la astrología ) (1601)
• Astronomiae pars optica (en latín). Fráncfort del Meno: Claude de Marne. 1604.
• De Stella nova in pede Serpentarii ( Sobre la nueva estrella en el pie de Ofiuco ) (1606)
• Astronomia nova ( Nueva Astronomía ) (1609)
• Tertius Interveniens ( Intervenciones de terceros ) (1610)
• Dissertatio cum Nuncio Sidereo ( Conversación con el Mensajero Estrellado ) (1610)
• Dioptría (1611)
• De nive sexangula ( Sobre el copo de nieve de seis puntas ) (1611)
• De vero Anno, quo aeternus Dei Filius humanam naturam in Utero benedictae Virginis Mariae Assumpsit (1614) ^[135]
• Eclogae Chronicae (1615, publicado con Dissertatio cum Nuncio Sidereo )
• Nova stereometria doliorum vinariorum ( Nueva estereometría de barriles de vino ) (1615)
• Efemérides nouae motuum coelestium (1617-1630)
• Epitome astronomiae copernicanae (en latín). Linz: Johann Planck. 1618.
• Epitome astronomiae Copernicanae. 1–3, De doctrina sphaerica (en latín). vol. 44199. Linz: Johann Planck. 1618.
  • Epitome astronomiae Copernicanae. 4, Doctrina teórica. 1, Physica coelestis (en latín). vol. 4. Linz: Gottfried Tambach. 1622.
  • Epitome astronomiae Copernicanae. 5–7, Doctrina theorica (en latín). vol. 44323. Linz: Gottfried Tambach. 1621.
• De cometis (en latín). Augsburgo: Sebastian Müller. 1619.
• Harmonice Mundi ( Armonía de los mundos ) (1619)
• Mysterium cosmographicum ( El sagrado misterio del cosmos ), 2ª edición (1621)
• Tabulae Rudolphinae ( Tablas Rudolfinas ) (1627)
• Somnium (El sueño) (1634) (Traducción al español en la vista previa de Google Books)
• [Ópera] (en latín). vol. 1. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1858.
  • [Ópera] (en latín). vol. 2. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1859.
  • [Ópera] (en latín). vol. 3. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1860.
  • [Ópera] (en latín). vol. 4. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1863.
  • [Ópera] (en latín). vol. 5. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1864.
  • [Ópera] (en latín). vol. 6. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1866.
  • [Ópera] (en latín). vol. 7. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1868.
  • [Ópera] (en latín). vol. 8. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1870.
  • [Ópera] (en latín). vol. 9. Fráncfort del Meno: Heyder & Zimmer. 1871.

La Kepler-Kommission (fundada en 1935) está editando una edición crítica de las obras completas de Kepler ( Johannes Kepler Gesammelte Werke , KGW) en 22 volúmenes en nombre de la Bayerische Akademie der Wissenschaften .

Vol. 1: Mysterium Cosmographicum. De Stella Nova . Ed. M. Caspar. 1938, 2.ª ed. 1993. Tapa blanda ISBN 3-406-01639-1 . 

vol. 2: Astronomiae pars óptica . Ed. F. Martillo. 1939, rústica ISBN 3-406-01641-3 . 

vol. 3: Astronomía Nova . Ed. M. Caspar. 1937.IV, 487p. 2. ed. 1990. Tapa blanda ISBN 3-406-01643-X . Semipergamino ISBN 3-406-01642-1 .  

vol. 4: Pequeños escritos 1602-1611. Dioptriz . Ed. M. Caspar, F. Martillo. 1941. ISBN 3-406-01644-8 . 

vol. 5: Escrituras cronológicas . Ed. F. Martillo. 1953. Agotado.

vol. 6: Armonía Mundi . Ed. M. Caspar. 1940, 2ª ed. 1981, ISBN 3-406-01648-0 . 

vol. 7: Epítome Astronomiae Copernicanae . Ed. M. Caspar. 1953, 2ª ed. 1991. ISBN 3-406-01650-2 , rústica ISBN 3-406-01651-0 .  

vol. 8: Mysterium cosmográfico. Editio altera cum notis. De Cometis. Hiperaspistes . Comentario F. Martillo. 1955. Tapa blanda ISBN 3-406-01653-7 . 

Volumen 9: Mathematische Schriften . Ed. F. Martillo. 1955, 2ª ed. 1999. Agotado.

vol. 10: Tabulae Rudolphinae . Ed. F. Martillo. 1969. ISBN 3-406-01656-1 . 

vol. 11,1: Efemérides novae motuum coelestium . Comentario V. Bialas. 1983. ISBN 3-406-01658-8 , rústica ISBN 3-406-01659-6 .  

vol. 11,2: Calendaria et Prognostica. Astronómica menor. Somnio . Comentario V. Bialas, H. Grössing. 1993. ISBN 3-406-37510-3 , rústica ISBN 3-406-37511-1 .  

vol. 12: Teológica. Hexenprozeß. Tácito-Übersetzung. Gedichte . Comentario J. Hübner, H. Grössing, F. Boockmann, F. Seck. Dirigida por V. Bialas. 1990. ISBN 3-406-01660-X , rústica ISBN 3-406-01661-8 .  

• Vols. 13–18: Cartas:

vol. 13: Breve 1590-1599 . Ed. M. Caspar. 1945. 432 pág. ISBN 3-406-01663-4 . 

Vol. 14: Briefe 1599–1603 . Ed. M. Caspar. 1949. Agotado. 2.ª ed. en preparación.

Vol 15: Breve 1604-1607 . Ed. M. Caspar. 1951. 2ª ed. 1995. ISBN 3-406-01667-7 . 

vol. 16: Breve 1607-1611 . Ed. M. Caspar. 1954. ISBN 3-406-01668-5 . 

vol. 17: Breve 1612-1620 . Ed. M. Caspar. 1955. ISBN 3-406-01671-5 . 

vol. 18: Breve 1620-1630 . Ed. M. Caspar. 1959. ISBN 3-406-01672-3 . 

vol. 19: Dokumente zu Leben und Werk . Comentario M. Lista. 1975. ISBN 978-3-406-01674-5 . 

Vols. 20–21: manuscritos

vol. 20, 1: Manuscrito astronómico (I). Apología, De motu Terrae, Hipparchus, etc. Comentario V. Bialas. 1988. ISBN 3-406-31501-1 . Tapa blanda ISBN 3-406-31502-X .  

vol. 20, 2: Manuscrito astronómico (II). Comentarios en Theoriam Martis . Comentario V. Bialas. 1998. Tapa blanda ISBN 3-406-40593-2 . 

vol. 21, 1: Manuscripta astronomica (III) et mathematica. Calendario Gregoriano . En preparación.

vol. 21, 2: Manuscripta varia . En preparación.

Vol. 22: Índice general, en preparación.

La Kepler-Kommission también publica Bibliographia Kepleriana (Lista de 2ª edición, 1968), una bibliografía completa de las ediciones de las obras de Kepler, con un volumen complementario a la segunda edición (ed. Hamel 1998).

• La conversación de Kepler con el mensajero estelar (Traducción al español de Disertación cum Nuncio Sidereo) Archivado el 17 de octubre de 2020 en Wayback Machine.
• Herausgabe der Werke von Johannes Kepler (con enlaces a escaneos digitales de los volúmenes publicados)
• Johannes Kepler en el Proyecto de Genealogía Matemática
• Obras de Johannes Kepler en el Proyecto Gutenberg
• Obras de o sobre Johannes Kepler en Internet Archive
• Walter W. Bryant. Kepler en el Proyecto Gutenberg (libro de 1920, parte de la serie Hombres de ciencia )
• Clerke, Agnes Mary (1911). "Kepler, Johann"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 15 (11.ª ed.). Págs. 749–751.
• Plant, David, Kepler y la “Música de las Esferas”
• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. "Johannes Kepler". Archivo de Historia de las Matemáticas de MacTutor . Universidad de St Andrews .
• El modelo heliocéntrico y las leyes de Kepler del movimiento planetario en YouTube - Las tres leyes de Kepler del movimiento planetario en el contexto histórico del desarrollo del modelo heliocéntrico