Archivo de mayo 13th, 2016

Las teorías de la luz en la Europa moderna: Johannes Kepler

Examinaremos en esta entrada las aportaciones de Johannes Kepler a la teoría de la luz y la visión, y en la siguiente, la de dos matemáticos mas conocidos por sus resultados en este tema que por sus aoortaciones en Óptica, René Descartes y Pierre de Fermat.

Johannes Kepler (Weil der Stadt, Alemania, 1571 – Ratisbona, Alemania, 1630), es sin duda uno de los mayores científicos de la historia. Aparte de sus aportaciones científicas en matemáticas, sus contribuciones más relevantes son el enunciado de las tres leyes que rigen el movimiento de los astros en el Sistema Solar, conocidas hoy en día como leyes de Kepler.

En 2014 se conmemoró el Año Internacional de la Cristalografía, y una de las razones está en el descubrimiento por Kepler de la estructura hexagonal de los cristales de nieve que se considera como el comienzo de la cristalografía moderna.

Pero sus contribuciones a la Óptica y a la teoría de la luz han sido también trascendentales. Estos estudios estaban motivados porque durante los eclipses lunares y solares aparecían tamaños de sombras inesperados, o fenómenos de enrojecimiento. Puesto que los fenómenos de refracción de la atmósfera eran decisivos para su trabajo de observación, así que Kepler dedicó un tiempo a la Óptica, escribiendo el manuscrito Astronomiae Pars Optica (1604).

Su trabajo como astrónomo le llevó también a inventar el llamado telescopio refractante. Recordemos que Kepler fue contratado por Tycho Brahe como ayudante debido a sus conocimientos teóricos que complementarían los trabajos observacionales de Brahe, y que a la muerte repentina de éste, lo sustituyó como astrónomo real en la corte de Rodofo II en Praga.

El telescopio de Kepler

En este manuscrito, que responde en cierta medida a las ideas de Vitelio, quién había escrito el tratado medieval más importante en torno a la luz, Kepler describe la ley que afirma que la intensidad de la luz de una fuente en un punto varía inversamente con el cuadrado de la distancia desde la fuente, la reflexión por espejos curvos y planos, el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes.

Pero también estudia el ojo humano, y se le atribuye por los neurocientíficos ser el primero en descubrir que las imágenes se proyectan invertidas en la retina. Decía que luego el cerebro era capaz de reconstruir la imagen adecuadamente (me diante la actividad del alma), un pensamiento extremadamente avanzado para la época. Kepler cambia el sentido de los conos de luz ideados por Alhacén y ahora la base está en el propio objeto luminoso. Otros temas que Kepler trata por primera vez es la explicación del uso de las lentes para gafas, que eran usados desde hacía siglos pero sin una explicación sobre su funcionamiento.

Ilustración en la Óptica de Kepler

Kepler es conocedor de los resultados de Galileo en su Siderius Nuncius, en 1609, ya que recibe una copia personal de éste, y le responde con varios tratados, en especial este, Dioptrice, en 1610, en el que proporciona muchas evidencias en apoyo de las tesis de Galileo. Galileo se lo reconoce diciéndole: “Gracias porque usted es el primero y prácticamente el único que ha mostrado una fe total en mis afirmaciones.”

Manuel de León (CSIC, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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