Johannes Kepler nasceu a $27$ de dezembro de $1571$ em Weil der Stadt, Württemberg, Holy Roman Empire atual Alemanha e morreu em $15$ de novembro de $1630$ em Regensburg, Alemanha.
Kepler foi um astrônomo, matemático e astrólogo alemão e figura-chave da revolução científica do século $XVII$. É mais conhecido por ter formulado as três leis fundamentais da mecânica celeste, conhecidas como Leis de Kepler, codificadas por astrônomos posteriores com base em suas obras Astronomia Nova, Harmonices Mundi, e Epítome da Astronomia de Copérnico. Essas obras também forneceram uma das bases para a teoria da gravitação universal de Isaac Newton.
Durante sua carreira, Kepler foi professor de matemática em uma escola seminarista em Graz, Áustria, um assistente do astrônomo Tycho Brahe, o matemático imperial do imperador Rodolfo II e de seus dois sucessores, Matias I e Fernando II. Também foi professor de matemática em Linz, Áustria, e conselheiro do general Wallenstein. Adicionalmente, fez um trabalho fundamental no campo da óptica, inventou uma versão melhorada do telescópio refrator (o telescópio de Kepler) e ajudou a legitimar as descobertas telescópicas de seu contemporâneo Galileu Galilei.
Durante sua carreira, Kepler foi professor de matemática em uma escola seminarista em Graz, Áustria, um assistente do astrônomo Tycho Brahe, o matemático imperial do imperador Rodolfo II e de seus dois sucessores, Matias I e Fernando II. Também foi professor de matemática em Linz, Áustria, e conselheiro do general Wallenstein. Adicionalmente, fez um trabalho fundamental no campo da óptica, inventou uma versão melhorada do telescópio refrator (o telescópio de Kepler) e ajudou a legitimar as descobertas telescópicas de seu contemporâneo Galileu Galilei.
Kepler viveu numa época em que não havia nenhuma distinção clara entre astronomia e astrologia, mas havia uma forte divisão entre a astronomia (um ramo da matemática dentro das artes liberais) e a física (um ramo da filosofia natural). Kepler também incorporou raciocínios e argumentos religiosos em seu trabalho, motivado pela convicção religiosa de que Deus havia criado o mundo de acordo com um plano inteligível, acessível através da luz natural da razão. Kepler descreveu sua nova astronomia como "física celeste", como "uma excursão à Metafísica de Aristóteles" e como "um suplemento de Sobre o Céu de Aristóteles", transformando a antiga tradição da cosmologia física ao tratar a astronomia como parte de uma física matemática universal.
Em defesa da astrologia, publicou a obra Tercius interveniens, onde criticava aqueles que atacavam a astrologia pelo seu viés supersticioso e não a distinguiam da astrologia como cosmologia. É importante notar que Kepler defendia a astrologia como cosmologia, como explicação do modo como se processam as relações entre astros e acontecimentos terrenos, dentro do âmbito da atuação divina. É clara sua crítica tanto aos céticos quanto aos supersticiosos.
Vale lembrar que naquela época a astronomia e astrologia não eram distintas, pelo contrário, um astrônomo era necessariamente um astrólogo, e aconselhar reis e imperadores em questões astrológicas fazia parte das atribuições de qualquer astrônomo. O interessante da obra de Kepler é justamente ele ter feito a transição da superstição à ciência.
Ele se desfez dos epiciclos, equantes e outros artifícios matemáticos criados no tempo de Ptolomeu - e mantidos por Nicolau Copérnico - para enquadrar as órbitas celestes ao modelo aristotélico das esferas de cristal. Segundo Aristóteles, os céus eram divinamente perfeitos, e os corpos celestes só podiam se mover segundo a mais perfeita das formas: o círculo.
Kepler, usando dados coletados por Tycho Brahe (as oposições de Marte entre $1580$ e $1600$), mostrou que os planetas não se moviam em órbitas circulares, mas sim elípticas. Esse detalhe, somente perceptível por acuradas medições, deu a Isaac Newton elementos para formular a teoria da gravitação universal, cinquenta anos mais tarde.
Newton viria a declarar: "Se enxerguei longe, foi porque me apoiei nos ombros de gigantes". Não declara exatamente quem seriam esses gigantes, mas Kepler certamente era um deles.
Johannes Kepler estudou inicialmente para seguir carreira teológica. Na Universidade, ele leu sobre os princípios de Copérnico (proeminente cônego católico) e logo se tornou um entusiástico defensor do heliocentrismo. Em $1594$ conseguiu um posto de professor de matemática e astronomia em uma escola secundária em Graz, na Áustria, mas poucos anos depois, por pressões da Igreja Católica (Kepler era protestante), foi exilado, e foi então para Praga trabalhar com Tycho Brahe.
Quando Tycho morreu, Kepler herdou seu posto e seus dados, a cujo estudo se dedicou pelos vinte anos seguintes.
O planeta para o qual havia o maior número de dados era Marte. Kepler conseguiu determinar as diferentes posições da Terra após cada período sideral de Marte, e assim conseguiu traçar a órbita da Terra. Descobriu que essa órbita era muito bem descrita por um círculo excêntrico, isto é, com o Sol um pouco afastado do centro.
➜ Leia o artigo: Determinando a massa da Terra
Kepler conseguiu também determinar a órbita de Marte, mas ao tentar ajustá-la com um círculo não teve sucesso. Ele continuou insistindo nessa tentativa por vários anos, e em certo ponto encontrou uma órbita circular que concordava com as observações com um erro de oito minutos de arco. Mas sabendo que as observações de Tycho não poderiam ter um erro desse tamanho (apesar disso significar um erro de apenas $1/4$ do tamanho do Sol), Kepler descartou essa possibilidade.
Finalmente, passou à tentativa de representar a órbita de Marte com uma oval, e rapidamente descobriu que uma elipse ajustava muito bem os dados. A posição do Sol coincidia com um dos focos da elipse. Ficou assim explicada também a trajetória quase circular da Terra, com o Sol afastado do centro.
Além do seu papel no desenvolvimento histórico da astronomia e filosofia natural, Kepler foi importante para a filosofia e historiografia da ciência. Suas leis de movimentos foram centrais para algumas das primeiras histórias da astronomia tais como Histoire des mathématiques $(1758)$ de Jean-Étienne Montucla e Histoire de l’astronomie moderne $(1821)$ de Jean-Baptiste Delambre. Estas e outras histórias escritas de uma perspectiva iluminista trataram os argumentos religiosos e metafísicos de Kepler com ceticismo e desaprovação, mas depois filósofos naturais românticos perceberam estes elementos como centrais ao seu sucesso. William Whewell no seu livro History of the Inductive Sciences $(1837)$, notou Kepler como o arquétipo do gênio científico indutivo; em Philosophy of the Inductive Sciences $(1840)$, Whewell notou Kepler como a personificação das mais avançadas formas de método científico. Similarmente, Ernst Friedrich Apelt - o primeiro a estudar extensivamente os manuscritos de Kepler após a compra por Catarina, a Grande - identificou Kepler como a chave para a "revolução científica". Apelt que viu a matemática de Kepler, sensibilidade estética, ideias físicas e teologia como parte de um sistema unificado de pensamento, produziu a primeira extensiva análise da vida e trabalho de Kepler.
➜ Leia o artigo: Determinando a distância entre a Terra e a Lua
Traduções modernas de vários livros de Kepler apareceram no final do século $XIX$ e início do século $XX$, a publicação sistemática de sua coleção de trabalhos começou em $1937$ (e está próximo de terminar no início do século $XXI$), e a biografia feita por Max Caspar foi publicada em $1948$. Entretanto, o trabalho de Alexandre Koyré sobre Kepler foi, depois de Apelt, o primeiro marco maior nas interpretações históricas da cosmologia de Kepler e sua influência. Nas décadas de $1930$ e $1940$ Koyré e outros da primeira geração de profissionais historiadores da ciência, descreveram a "Revolução científica" como o evento central da história da ciência, e Kepler como um (talvez o) personagem central nesta revolução. Koyré colocou a teorização de Kepler, ao invés do seu trabalho empírico, no centro da transformação intelectual das visões antigas para as modernas. Desde a década de $1960$, o volume da sabedoria histórica de Kepler se expandiu consideravelmente, incluindo estudos de sua astrologia e meteorologia, seus métodos geométricos, o papel de suas visões religiosas em seus trabalhos, seus métodos de literatura e retórica, sua interação com a cultura geral e correntes filosóficas de seu tempo, e até seu papel como um historiador da ciência.
Kepler foi autor de, talvez, a primeira história de ficção científica em sua obra Somnium, onde descreve como seria uma viagem à Lua.
O debate sobre o lugar de Kepler na revolução científica produziu também uma grande variedade de tratamentos populares e filosóficos. Um dos mais influentes é The Sleepwalkers $(1959)$ de Arthur Koestler, no qual Kepler é indiscutivelmente o herói (moralmente e teologicamente assim como intelectualmente) da revolução. Filósofos influentes da ciência tais como Charles Sanders Peirce, Norwood Russell Hanson, Stephen Toulmin, e Karl Popper tem repetidamente voltado a Kepler: exemplos de incomensurabilidade, raciocínio análogo, falseabilidade e muitos outros conceitos filosóficos tem sido fundados nos trabalhos de Kepler. O físico Wolfgang Pauli até usou a disputa prioritária de Kepler com Robert Fludd para explorar as implicações da psicologia analítica em investigações científicas. Um bem recebido, se irreal, romance histórico de John Banville, Kepler $(1981)$, explorou muitos dos temas desenvolvidos na narrativa não-científica de Koestler e na filosofia da ciência. De algum modo mais fantástico é o trabalho de não-ficção, Heavenly Intrigue $(2004)$, que sugere que Kepler assassinou Tycho Brahe para ter acesso aos seus dados. Kepler adquiriu uma imagem popular como um ícone da modernidade científica e um homem antes de seu tempo; Carl Sagan descreveu ele como "o primeiro astrofísico e o último astrólogo científico."
O debate sobre o lugar de Kepler na revolução científica produziu também uma grande variedade de tratamentos populares e filosóficos. Um dos mais influentes é The Sleepwalkers $(1959)$ de Arthur Koestler, no qual Kepler é indiscutivelmente o herói (moralmente e teologicamente assim como intelectualmente) da revolução. Filósofos influentes da ciência tais como Charles Sanders Peirce, Norwood Russell Hanson, Stephen Toulmin, e Karl Popper tem repetidamente voltado a Kepler: exemplos de incomensurabilidade, raciocínio análogo, falseabilidade e muitos outros conceitos filosóficos tem sido fundados nos trabalhos de Kepler. O físico Wolfgang Pauli até usou a disputa prioritária de Kepler com Robert Fludd para explorar as implicações da psicologia analítica em investigações científicas. Um bem recebido, se irreal, romance histórico de John Banville, Kepler $(1981)$, explorou muitos dos temas desenvolvidos na narrativa não-científica de Koestler e na filosofia da ciência. De algum modo mais fantástico é o trabalho de não-ficção, Heavenly Intrigue $(2004)$, que sugere que Kepler assassinou Tycho Brahe para ter acesso aos seus dados. Kepler adquiriu uma imagem popular como um ícone da modernidade científica e um homem antes de seu tempo; Carl Sagan descreveu ele como "o primeiro astrofísico e o último astrólogo científico."
Na Áustria, Kepler deixou um legado histórico tal que foi um dos temas das moedas de pratas de colecionadores, que foi cunhada em $10$ de setembro de $2002$. O lado reverso da moeda tem um retrato de Kepler, que passou algum tempo ensinando em Graz e áreas em torno. Kepler estava familiarizado pessoalmente com o Príncipe Hans Ulrich von Eggenberg, e provavelmente influenciou a construção do Castelo de Eggenberg (o tema do verso da moeda). Na frente dele na moeda está o o modelo de esferas alinhadas e o poliedro do Mysterium Cosmographicum.
Kepler é o nome de uma cratera de impacto lunar, situada no lado visível da Lua. Ela fica localizada entre o Oceanus Procellarum à Oeste e o Mare Insularum à Leste. À Sudeste fica a cratera Encke.
Em $2009$, a NASA nomeou uma sonda espacial, a Kepler, pelas contribuições dele no campo da astronomia.
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