Copérnico, Tycho y Kepler
Copérnico era un personaje muy extraño. Nació en Polonia. Estudió leyes y medicina, filosofía y bellas artes y, por no dejar, aprendió una cierta cantidad de astronomía. Estudió todo el sistema de Tolomeo, pero no era un gran astrónomo, sus observaciones no fueron exactas. Fue un gran pensador revolucionario del Renacimiento. Resolvió que el viejo sistema de los cielos era una verdadera maraña y que la Naturaleza no podía ser así.
Al principio se utilizaron los círculos para representar el sistema celeste; las elipses no serían admitidas hasta más adelante. El Sol lo ponían claramente en el centro. Se suponía que la vieja esfera recorría la enorme distancia cada 24 horas, se precisaba un complicado mecanismo celestial para ello y se explicaba el movimiento aparente de los planetas por el principio de la regularidad. Luego se hizo patente que un planeta no se movía con velocidad uniforme. De modo que un sistema de este tipo no parecía suficientemente convincente.
Copérnico se embarcó en la empresa de encontrar un sistema más razonable de círculos, en el cual todo se moviese uniformemente alrededor de su propio centro, tal como lo requiere la regla del movimiento absoluto.
Las observaciones más antiguas estaban forzosamente limitadas a causa del tamaño de los aparatos disponibles y de los errores de los observadores. Dinamarca era una de las naciones marítimas que disfrutaba entonces de un periodo de bonanza y una revolución en la concepción del mundo, cobrando peaje por todo el tráfico que entraba y salía del Báltico II. Uno de sus nobles, Tycho Brahe hizo su fortuna cobrando peaje, había recibido la isla de Havn, donde instaló lo que fue la primera institución científica de los tiempos modernos, Uraniborg o el Castillo de los Cielos. Ahí construyó un observatorio que tenía lugares desde los que se podían observar las estrellas.
Tycho Brahe conocía los trabajos de Copérnico, pero no lo convencían del todo, para ello tenía una colección de instrumentos que no eran muy diferentes en principio de otros más primitivos, pero eran más grandes. Trabajó en el periodo anterior a la invención del telescopio. Sus observaciones se repetían más a menudo por largos periodos y los resultados eran extremadamente detallados. Con dificultad consiguió de ayudante a un joven alemán, algo bárbaro, llamado Johann Kepler, que trabajó con él unos pocos años. La suerte le cambió a Tycho en 1588 a la muerte del rey Federico, y al fallecer dejó todas sus observaciones a su ayudante Kepler, que tuvo muchas dificultades para quitárselas a la familia.
Kepler le dio sentido a las observaciones de Tycho. De las mismas discurrió que los planetas daban vueltas, pudo incluso comprometer medidas basadas en la concepción de Copérnico. Podía medir distancias recíprocas y ver exactamente cómo giraban los planetas, fue capaz de percibir que todo debía encajar en un sistema de algún tipo, que tenía que tener alguna clase de armonía. Su primer intento siguió las líneas griegas. Pero estaba demasiado equivocado, su propuesta de sistema inicial no se correspondía con los experimentos y las observaciones acumuladas. De todos modos, a Kepler se le conoce como el padre tanto de la física teórica como de la experimental. De una segunda revisión intentó solucionar el problema de por qué los planetas no daban vueltas regularmente, pues lo hacían más de prisa en algunos momentos y más despacio en otros.
Kepler se concentró en Marte y dedujo que ese planeta viajaba en su carroza alrededor del Sol describiendo una elipse. De donde avanzó hacía la primera ley de Kepler. Lo que le permitió mostrar que un planeta se movía más rápido cuando estaba más cerca del Sol y más lento cuando estaba más alejado. Hasta aquí había deducido la ley del movimiento de un sólo planeta, pero para abarcar a todos los planetas juntos necesitaba conocer la relación entre los periodos de rotación de los planetas y sus distancias al Sol. Conclusión a la que llegó tras muchos años de trabajo. Así completó la descripción del movimiento de los planetas en términos cuantitativos. Dedujo pues las leyes de la dinámica del sistema planetario y dio sentido a las intuiciones de Copérnico. Pero antes de que esto pudiese ser aceptado, la posibilidad del sistema tenía que ser establecida por la observación directa. Este iba a ser el trabajo de Galileo Galilei.