El genio de Kepler, ¿Cómo?

Tengo una pregunta muy simple. Cómo Kepler supo que las órbitas son elípticas, digamos que estaba viviendo en su época. ¿Cómo explicaría Kepler que las órbitas son elípticas (ya que ninguna de sus 3 leyes explica por qué las órbitas son elípticas; supongo que debe haber tenido otras razones para creer por qué las órbitas son elípticas)? Además, el cálculo no se inventó, entonces, ¿cómo hizo eso? ¿Cómo supo que la distancia al Sol estaba cambiando y que la velocidad del planeta estaba cambiando para compensar eso? ¿Fue únicamente por los datos de observación proporcionados por Tycho Brahe?

Respuesta corta sobre Tycho Brahe: ¡sí! Esa fue la mejor información que había, y las conclusiones de Kepler se basaron totalmente en esa información. Las rutas circulares no funcionaron, por lo tanto, intente otra cosa hasta que funcione.
@BillN Bueno, eso habría tomado mucho tiempo, ¿escuché 30 años?
En una nota al margen, noté la palabra genio en su título. Aunque las dos primeras leyes de Kepler son observaciones brillantes, su tercera ley fue verdaderamente genial. Es difícil imaginar solo soñar eso. astro.physics.uiowa.edu/ITU/glossary/keplers-tercera-ley
Vale la pena recordar que Kepler murió doce años antes de que naciera Newton. La pregunta a considerar es si Newton podría haber formulado sus leyes gravitatorias sin el trabajo de Kepler.
Cruzado . Solo haga una pregunta en un sitio, para que las respuestas estén en un solo lugar.
@StephenG Newton calculó órbitas para múltiples formas de fuerzas y si la órbita estaría cerrada o no. Edmund Halley es quien convenció a Newton de publicar el trabajo después de que Halley le preguntara a Newton cuál sería la naturaleza de una fuerza que produjera una órbita elíptica. Newton ya había resuelto el problema e inmediatamente respondió a Halley, quien se sorprendió de que Newton respondiera tan rápido. Halley estaba investigando la aparición rutinaria de los cometas cada 76 años y se preguntó si podría tratarse de un solo cometa en una órbita elíptica.

Respuestas (1)

Una elipse fue lo único que se ajustó a los datos (sin agregar los círculos dentro de los círculos, las correcciones especiales necesarias para los epiciclos de Ptolomeo)

Supongo que su genio (el de Kepler) estaba en probar diferentes formas matemáticas para ajustar los datos en lugar de argumentar desde la Perspicacia Divina o la autoridad griega antigua que las órbitas deben tener una forma especial porque eso es lo que Dios haría.

PD. No necesita cálculo para calcular nada de esto, simplemente lo hace más fácil. Newton elaboró ​​su ley gravitacional con cálculo, pero luego la demostró con las mismas herramientas geométricas disponibles para Kepler.

Hay un sitio de historia de la ciencia hsm.stackexchange.com que probablemente tiene más expertos
Sí, la desviación de las órbitas circulares, junto con la colocación del Sol en un foco en lugar de en el centro geométrico, es lo que hizo que los datos se ajustaran a una elipse. Curiosamente, a Galileo no le gustaban las órbitas circulares porque creía que no eran naturales. Para él, solo el movimiento circular y en línea recta era natural sin interferencia externa (fuerza). Esto fue antes de que naciera Newton. ver Conceptos teóricos en física de Malcolm Longair .
@BillN interesante que la mayor parte de la vida de Kepler estaba tratando de modelar el sistema solar como sólidos platónicos entrelazados porque eso era perfecto. Siempre lo imaginé como el primero de los modernos, los datos primero en lugar de la teología.
Entonces, cronológicamente, pasó mucho tiempo tratando de ajustar los datos y finalmente, después de la lucha, obtuvo la forma correcta: "órbitas elípticas" (que fue su primera ley) y LUEGO desarrolló el resto de las dos leyes, ¿verdad?
@FlightMuj las otras 2 leyes son prácticamente una propiedad de las elipses.
Lo que escribí es lo que sucedió cronológicamente, ¿verdad? @MartinBeckett
@FlightMuj, no sé si Kepler las escribió como 3 leyes, solo dice que las n. ° 2, 3 son esencialmente automáticas una vez que decides que es una elipse.
@MartinBeckett No sé si diría que la ley tres es automática. Creo que fue puramente ingenioso y todo un salto.
@BillAlsept, Cierto. Pensé que era solo una propiedad de las elipses, pero en realidad es una declaración de la ley del cuadrado inverso.
@BillN, ¿no hay algo contradictorio en tu comentario? "A Galileo no le gustaban las órbitas circulares porque creía que no eran naturales" y "Para él, solo el movimiento circular y rectilíneo era natural", ¿Quizás a Galileo no le gustaban las órbitas elípticas? tal vez me estoy perdiendo algo?
Sí... mis dedos corrieron hacia delante. "A Galileo no le gustaban las órbitas ELÍPTICAS..." es lo que quise escribir.
@MartinBeckett Las dos primeras leyes se publicaron en 1609 en The New Astronomy de Kepler . (Fue contratado por Brahe en 1601.) No fue hasta 1619 que publicó la tercera ley, T 2 = k a 3 , en La armonía del mundo . Ese comportamiento periódico no es una consecuencia automática de los dos primeros sin tener la teoría de la gravedad de Newton, que Kepler no tenía.
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