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Johannes Kepler - o último astrólogo científico

Johannes Kepler era um astrólogo, mas não conseguiu prever a importância de suas contribuições para a Matemática, astronomia e astrofísica.

16 semanas atrás

Johannes Kepler não teve uma infância feliz. Não que isso fosse incomum pra qualquer um nascido em 1571, mas com 5 anos de idade seu pai, um mercenário abandonou a família. Sua mãe teve que cuidar dos três filhos, trabalhando como curandeira e herbalista, enquanto a Europa pegava fogo. Não que isso impedisse Kepler de sonhar.

Johannes Kepler (Crédito: Wikimedia Commons)

Impressionado com o Grande Cometa de 1577, Kepler começou a se interessar por astronomia e astrologia, que na época eram basicamente a mesma coisa. Sua aptidão natural por matemática tornou fácil para ele entender as fórmulas usadas para determinar a posição dos astros.

De sua cidade natal, Weil der Stadt, no que é hoje a Alemanha, região de Stuttgart, Kepler foi para o seminário, com objetivo de se tornar pastor. Ao mesmo tempo ele frequentava aulas na Universidade de Tübingen, aonde aprendeu filosofia, matemática, astronomia e teologia, e era popular por produzir ótimos horóscopos para os colegas.

Apresentado ao novo e controverso modelo de Copérnico, em oposição ao modelo Ptolomaico, Kepler acabou convencido de que o Sol ser o centro do Sistema Solar fazia mais sentido. Isso o fez confrontar muita gente mais tradicionalista, e depois de se formar Kepler ao invés de ser ordenado pastor, foi indicado como professor de matemática para adolescentes, em Graz.

Automated Transfer Vehicle Johannes Kepler (Crédito: ESA)

Kepler odiava dar aulas, e os alunos concordavam, ele era um péssimo professor, sempre perdido em devaneios. Na maior parte do tempo ele tentava conciliar as observações científicas com os dogmas teológicos. Kepler acreditava em um Universo perfeito criado por um Deus perfeito, e uma de suas maiores paixões era a Geometria, que ele dizia existir antes da Criação.

Em um desses devaneios Kepler percebeu que havia cinco planetas conhecidos – Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno – e cinco Sólidos Platônicos, figuras tridimensionais cujos lados são polígonos regulares. Kepler deduziu que ao invés das esferas celestiais que guiariam os planetas, eles seguiriam as formas desses sólidos.

Por anos Kepler tentou construir modelos físicos e matemáticos, conciliando a posição dos planetas com os sólidos platônicos, mas não conseguiu. A culpa, ele imaginou, estava nas observações, que eram imprecisas.

Os cinco sólidos platônicos usados como base para as órbitas planetárias (Crédito: Johannes Kepler: Mysterium Cosmographicum, Tübingen 1596, Tabula III: Orbium planetarum dimensiones, et distantias per quinque regularia corpora geometrica exhibens.)

Kepler seguiu publicando suas pesquisas, pois mesmo com o conceito dos Sólidos Platônicos não funcionando, ele conseguiu deduzir bastante sobre o comportamento dos planetas. Sua pesquisa foi enviada para vários astrônomos proeminentes, entre eles Tycho Brahe, Matemático Imperial do Imperador Rudolf II, em Praga. Brahe inicialmente criticou bastante Kepler, mas os dois acabaram virando chapas, trocando correspondência discutindo inúmeros problemas astronômicos.

Essa amizade foi fundamental para Kepler quando a situação política começou a ficar problemática na Alemanha. Os católicos estavam retomando o poder, e atacando os protestantes, e Kepler era Luterano. Em dado momento a situação virou ou dá ou desce; ou o sujeito se convertia ao catolicismo ou pagava multa de 10% de suas posses e saía da cidade.

Tycho Brahe. Note que rolou um photoshopzinho pra ocultar a prótese do nariz (Crédito: Wikimedia Commons)

Kepler colocou a família numa carroça e foi atrás de um convite de Tycho Brahe para se tornar assistente dele, em Praga. Eles foram bem-recebidos mas Kepler viveu desde então ressentido. Brahe era um exímio astrônomo, suas tabelas e dados observacionais eram de longe os melhores do mundo, mas ele morria de medo de ter seu trabalho roubado, então simplesmente não compartilhava nada. Kepler era bem-vindo para produzir sua pesquisa, colaborar, mas não podia acessar os livros como um todo.

Também não ajudava Kepler ser um nerd, puritano e conservador, e Tycho Brahe ser um fanfarrão festeiro com um nariz de ouro, cobrindo a ferida de um duelo na juventude, motivado por uma discussão matemática. OK, talvez Brahe fosse meio nerd também.

Kepler trabalhou com Tycho durante a maior parte de 1601, mas em Outubro Brahe morreu de morte súbita não-matada, provavelmente relacionada com seu hábito de comer e beber em quantidades industriais. Por sorte eles haviam fechado uma verba com o Imperador, para um novo projeto e Kepler acabou nomeado Matemático Imperial.

Depois de uma briga com a família do falecido, Kepler conseguiu finalmente acesso aos dados de Brahe, e sua pesquisa deslanchou.

Tycho Brahe e Johannes Kepler em Praga (Crédito: Wikimedia Commons / Matěj Baťha)

Lembre-se, isso foi em uma época anterior à invenção do telescópio, planetas eram apenas pontos luminosos no céu, se movimentando independente das estrelas, e criando dores de cabeça para os astrônomos.

Você provavelmente já ouviu algum astrólogo falando bobagem tipo “cuidado, Mercúrio está retrógrado”. Apesar do efeito dos planetas no nosso dia-a-dia ser completa bobagem, o movimento retrógrado é real, e complicado de explicar, ao menos até o tempo de Kepler.

Movimento aparente de Marte (crédito: reprodução Internet)

O conceito é simples: Se você acompanhar o movimento de um planeta durante o ano, observando-o sempre na mesma hora, todos os dias, descobrirá que ao invés de percorrer uma trajetória linear, eles avançam durante parte do ano, então fazem uma curva, “andam” pra trás por um tempo, depois retomam a trajetória original.

Esse efeito hoje é bem entendido, é causado pelas velocidades diferentes e posições dos planetas em relação à Terra. Kepler tentou entender isso aplicando geometria às órbitas, mas foi atrasado por suas próprias crenças.

Nenhuma das fórmulas usadas se encaixava. Era consenso que as órbitas seriam circulares, por o círculo é perfeito, assim como Deus. Não fazia sentido uma órbita ter uma forma imperfeita, por ser criação divina. Mesmo assim depois de anos batendo cabeça, em um gesto de desespero Kepler tentou a fórmula da elipse, uma figura geométrica feia e imperfeita, um círculo achatado.

A elipse encaixou perfeitamente com os dados observados e anotados por Tycho Brahe.

Kepler era um astrólogo e teólogo, mas acima de tudo ele era um cientista. Sem perceber ele se tornou o primeiro Astrofísico, e séculos antes de sua criação, aplicou o método científico. Se a Observação não comprova a teoria, o erro está na Teoria.

Abandonado o círculo, Kepler demonstrou matematicamente que todos os planetas orbitam o Sol em uma elipse, aonde o Sol não está no centro, mas em um dos pontos focais. Essa foi a Primeira Lei do Movimento Planetário de Kepler.

Kepler também demonstrou que a velocidade com a qual o planeta orbital o Sol é variável, aumentando quando ele se aproxima do Sol, e diminuindo quando ele se afasta, o que causa um fenômeno interessante: Dado um determinado espaço de tempo, a ÁREA determinada pela distância percorrida é a mesma, independente da parte da órbita em que o planeta esteja. Essa é a Segunda Lei.

Leis do Movimento Planetário de Kepler. Os planetas orbitam em uma elipse. O Sol está no ponto focal F1. Nas regiões A1 e A2 o planeta leva o mesmo tempo para percorrer o espaço entre o começo e o fim de cada uma. E as áreas de ambas são idênticas. (Crédito: Wikimedia Commons)

A Terceira Lei é mais complicada de enunciar:

“Os quadrados dos períodos de translação dos planetas são proporcionais aos cubos dos semi-eixos maiores de suas órbitas.”

Basicamente ela quer dizer que quanto mais distante o planeta, mais tempo sua órbita vai levar. Kepler determinou que sabendo a distância de um objeto, sabemos a duração de seu ano.

Telescópio Espacial Kepler - descobridor de mais de 2600 planetas (Crédito: NASA)

Johannes Kepler chegou perigosamente próximo de descobrir a Lei da Gravidade, mas ficou preso ao que conhecia e chamou a força mantendo os planetas em órbita de “magnetismo”.

Kepler também realizou pesquisas de cristalografia, óptica e determinou que a intensidade de uma onda de luz diminui com o quadrado da distância. Ele se aventurou em neurofisiologia e foi o primeiro a descobrir que as imagens no olho humano são projetadas na retina de cabeça pra baixo.

Kepler explicando ciência ao Imperador Rudolf II (Crédito: Wikimedia Commons)

Quando chegou a notícia de que Galileu havia inventado o telescópio, Kepler conseguiu um emprestado, e o aperfeiçoou. Kepler também se tornou o primeiro divulgador científico e talvez o primeiro autor de ficção científica, ao escrever Somnium, um livro onde o personagem conhece Tycho Brahe e visita a Lua. A história é pano de fundo para explicação de diversos conceitos científicos.

Imagine você abrir um livro de ficção científica e dar de cara com um monte de diagramas? (Crédito: Johannes Kepler)

Apesar de seu sucesso científico, a vida de Kepler não era muito feliz. Sua primeira esposa, Barbara, não entendia o trabalho do marido, vivia reclamando de falta de dinheiro e de como ele precisava de um emprego “de verdade”. Com a morte de Barbara, Kepler passou dois anos escolhendo cientificamente uma sucessora, até que depois de 11 pretendentes, casou-se com Susanna Reuttinger, uma balzaquiana de 24 anos (era a Idade Média afinal).

Kepler passou a vida inteira fugindo de perseguição religiosa. Não só dos católicos, com dos próprios protestantes, que consideravam seus pontos de vista heréticos, o que fez com que ele, ao contrário do Olavão defender Heliocentrismo, fosse rejeitado por várias universidades.

Para piorar, um dia uma dona resolveu denunciar Katharina, mãe de Kepler por bruxaria. Ela não era satanista, não praticava magia nem pesava o mesmo que um pato, mas não deu jeito. Uma coroa, morando sozinha, presumivelmente com vários gatos e vendendo ungüentos e garrafadas, tinha que ser uma bruxa.

Kepler é tão idolatrado na Europa que até sua mãe - a dele- ganhou estátuas. (Crédito: Wikimedia Commons / Harke)

A primeira denúncia foi em 1615, a acusação foi escalada pra bruxaria em 1617. Três anos depois ela foi presa, passou 14 meses na cadeia. Kepler largou tudo e assumiu a defesa da mãe, redigindo argumentos legais e convencendo a Corte de sua inocência. Raro pra época, a defesa colou e Katharina voltou a adorar Satã em paz foi libertada.

Com a verba dos mecenas reais minguando, Kepler ganhava dinheiro fazendo calendários e publicando almanaques astrológicos. Com seus conhecimentos, Kepler produzia previsões astronômicas com extrema precisão, mas a ironia é que seus almanaques eram populares por causa da precisão de suas previsões astrológicas.

Claro, ele não era nenhuma Agnes Nutter, mas Kepler era um excelente observador e acompanhava a geopolítica da época, então conseguia deduzir o desenrolar de eventos mais óbvios, e os colocava como previsões.

Apesar de seu sucesso como astrônomo e astrólogo, as principais descobertas de Kepler não foram levadas a sério por seus colegas, elas eram simplesmente revolucionárias demais. Nem mesmo Galileu considerou suas 3 Leis, e nem era por desprezar Kepler, Galileu o recomendou para seu lugar na Universidade de Pádua.

Kepler só teve seu gênio realmente reconhecido no final do Século XVII, e foi definitivamente tido como um dos Grandes quando Isaac Newton derivou as Leis de Kepler das equações da Gravitação Universal, em Principia Mathematica, talvez o trabalho científico mais importante de todos os tempos.

Principia Mathematica (Crédito: Wikimedia Commons)

Kepler nunca viveu para ver isso. Principia foi publicado em 1687. Kepler morreu, depois de uma rápida doença, em 1630. Seu corpo foi enterrado em Regensburg, na Bavária, mas depois de uma invasão de tropas suecas toda a área da igreja foi destruída, incluindo o cemitério. O túmulo de Johannes Kepler foi perdido para sempre.

Não que isso impeça a gente de olhar para ele. Kepler está imortalizado em uma cratera de 32Km na Lua, e outra de 223Km de diâmetro em Marte. Kepler foi um homem de seu tempo, um tempo em que a ciência ainda estava engatinhando, e era errado sequer tentar entender o mundo.

Cratera Kepler, fotografada pela Apollo 12 (Crédito: NASA)

O fato de adaptar suas previsões para agradar aos clientes mostra que Kepler talvez no fim da vida não acreditasse muito em astrologia, mas sua Fé em Deus não foi abalada pela Ciência. Pelo contrário, ele considerava tudo uma dádiva.

“Essas Leis Naturais estão ao alcance da compreensão da mente humana. Deus queria que nós as reconhecêssemos, nos criando à Sua imagem, para assim compartilharmos Seus próprios pensamentos”.

Johannes Kepler – 1571 - 1630

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