Johannes Kepler.  Kepler, un alemán que vivió desde 1571 a 1630, era un matemático y astrónomo, un especialista para su era.  Un contemporáneo de Galileo, también mejoró mucho la ciencia y funcionabilidad del telescopio.  A pesar de que era un hombre muy religioso, Kepler tenía una gran imaginación y era un genio con las matemáticas. 

Kepler trabajó con un hombre que se llamaba Tycho Brahe.  Brahe era un hombre que pasó años observando los planetas y creó tablas y tablas de datos sobre sus caminos.  Hacía sus observaciones a simple vista porque creía que podía hacerlo mejor así, tal era el estado del telescopio en ese entonces; que podías medir el cielo mejor con tu simple visión.  Los astrónomos se aprovecharon de sus observaciones por siglos.  Kepler, con acceso a estos datos, los estudió.  Después de analizar cuidadosamente las orbitas de los planetas, descubrió que no iban en un círculo perfecto alrededor el sol, pero tenían un camino elíptico y que en una parte de su órbita estaban más cerca del sol.  Después de cambiar las matemáticas de Copérnico, Kepler descubrió que este modelo funcionaba perfectamente; que eliminó casi completamente el error que quedaba en los cálculos de Copérnico.

El resultado de sus esfuerzos eran 3 nuevas leyes:

1. Todos los planetas se mueven en caminos elípticos, con el sol como el foco.
2. Una línea, que va desde el sol hasta un planeta, barre áreas iguales en el mismo periodo de tiempo.  (Esta ley dice que los planetas se mueven más rápido cuando están más cerca del sol)
3. El cuadrado del periodo de revolución es proporcional al cubico del axis más grande de la órbita. (Esta ley define la forma de los elípticos)

Después de declarar sus nuevas leyes Kepler vio la necesidad de un mejor telescopio.  Analizó como los rayos de luz giraban por las lentes y se dio cuenta de que había una mejor opción.  Su nuevo diseño ubicó la lente trasera detrás del punto de foco de la lente delantera.  Lo que su telescopio enseñaba era un campo de visión mucho más ancho, pero también invertía la imagen.  Aunque mucha gente tenía duda por el problema de la inversión, este nuevo telescopio era un gran avance. Aumentó mucho el campo de visión, algo muy importante en usos terrestres.  Pero todavía el observador tenía que lidiar con muchos problemas incluyendo con imperfecciones en el vidrio de los lentes y en la distorsión debido a la inhabilidad de hacer que la superficie fuera lisa.  Además, sus lentes causaban refracción, separación de la luz con ondas de longitud diferentes, que no podía eliminar.

Sin embargo, los astrónomos querían ver más y más.    En el siglo XVII, empezaron a construir telescopios más y más grandes para que pudieran observar más detalles del sistema solar.  Algunos alcanzaban longitudes de más de 30 metros.  Con esos telescopios descubrieron las lunas de Júpiter y más detalles de los anillos de Saturno.  Podían ver manchas en las superficies de Júpiter, Marte y Saturno.  Con eso podían estimar la duración de un día en estos planetas. 

Eran muy curiosos de si la luz tenía una velocidad o simplemente era algo que ocurría instantáneamente.  En 1676 un astrónomo que se llamaba Ole Romer, un danés, anunció que el eclipse de una luna de Júpiter pasaría 10 minutos más tarde de lo que todo el mundo esperaba.  Después de observarlo, todo el mundo estuvo de acuerdo con él, parecía que el eclipse ocurrió precisamente 10 minutos tarde.  Ole explicó que el retraso era debido a la velocidad de la luz.  Con esta información calculó que la velocidad de la luz era 225 mil kilómetros por segundo.  La estimación actual es de 300 mil km/s.  Parece un error grande pero después de considerar que en ese entonces no había relojes fiables y que había muchas imperfecciones en los telescopios, yo creo que fue un milagro.  ¡Midió la velocidad de la luz con un reloj que funcionaba con un péndulo!

Los científicos querían saber el tamaño del universo también.  Un francés, Jean Picard, inventó la vista telescópica.  Con eso determinó una mejor estimación del diámetro de la Tierra.  Luego midió la posición del sol desde París.  Un compañero, Jean Richer hizo las mismas medidas desde Cayenne, una isla fuera de la costa de América del Sur.  Con estas medidas Picard se aprovechó de una técnica que se llama “paralaje” para estimar la distancia entre el sol y la Tierra.   Su estimación era de 137 millones de kilómetros.  La estimación actual es 150 millones de kilómetros.  Considerando las herramientas de ese entonces, su exactitud era pasmosa.

Los científicos querían usar la misma técnica, la paralaje, para medir la distancia entre la Tierra y las estrellas.  Pero todavía no podían detectar una paralaje.  Tenían que suponer que la distancia simplemente era muy, muy grande.  Este conocimiento tendría que esperar.

Una nueva era había amanecido.  A pesar de sus problemas técnicos, los astrónomos se convertían en científicos.  Gradualmente ignoraban más las quejas de la iglesia.  Había aceptación general de las reglas de participación.  Todo el mundo sabía que necesitaban pruebas y confirmaciones de sus nuevos descubrimientos y teorías.  Claro había luchas para tener el crédito, todo el mundo quería ser el primero en descubrir algo.  Pero lo más importante, querían tener razón.  Además, la distinción entre un matemático y un filósofo desapareció.  Todo el mundo tenía que hacer sus propias observaciones y cálculos.

Nació la edad científica.

Isaac Newton.  No voy a decir mucho aquí sobre mi héroe, Isaac Newton.  Merece su propio ensayo.  Pero tomó un papel tan importante en la historia de la astronomía que no puedo ignorarlo tampoco.  Entonces aquí está una explicación breve de su aporte hacia el avance de la ciencia.

Después de Kepler teníamos un mejor entendimiento del sistema solar y podíamos entender como funcionaba.  Pero todavía no entendíamos porque los planetas giraban alrededor del sol.  Por eso, necesitábamos al hombre Isaac Newton.  Newton nació en Inglaterra en 1643.  Era matemático, físico, astrónomo, teólogo, químico y escritor.  En su obra, La Principia, formuló las leyes del movimiento de los objetos y de la gravedad universal.  Usó su nuevo concepto de la gravedad para probar las leyes de Kepler.  Así probó que era la fuerza de la gravedad la que mantenía a los planetas en sus orbitas.  Sus cálculos probaron que la gravedad entre el sol y los planetas igualaba su fuerza centrípeta exactamente.  Para hacer todo eso, tuvo que inventar el cálculo, algo que le tomó un día. 

Su teoría era un gran salto, pero al mismo tiempo tenía sentido para todo el mundo y casi inmediatamente los otros científicos la aceptaron.  La iglesia ya no era un obstáculo.  El científico Roger Craig dijo todo cuando escribió “Nadie duda que es la misma gravedad que hace que una piedra se caiga en Europa y en las Américas.  Si es la verdad en el mundo antiguo y es la verdad en el mundo nuevo, quién puede dudar que es igual en el cielo.  Lo que hace que una piedra se caiga aquí es lo que mantiene a la luna en su órbita alrededor de nosotros y nosotros en órbita alrededor del sol.”

Con su teoría o más precisamente, sus nuevas leyes, Newton declaró que las leyes de la Tierra aplicaban a todo el universo.  Con eso eliminó completamente la idea de que había una diferencia entre el mundo que conocíamos y el de los cielos.  Desde ese momento en adelante los cielos ya no pertenecían a los dioses y ya no éramos especiales.  Éramos hormigas en la superficie de una pelota de polvo entre mil millones de otras cosas flotando en el espacio sujeto a las mismas reglas.