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Kepler tardó casi ocho años en entender el movimiento retrógrado del planeta Marte. Utilizando las observaciones detalladas de Brahe, Kepler se dio cuenta de que los planetas viajaban en círculos “estirados” conocidos como elipses.
El sol no se sitúa exactamente en el centro de su órbita, sino que se desplaza hacia un lado, en uno de los dos puntos conocidos como el foco.
Algunos planetas, como la Tierra, tienen una órbita muy parecida a un círculo, pero la órbita de Marte es una de las más elípticas. Este hecho de que los planetas viajan por senderos elípticos se conoce como la Primera Ley de Kepler.
Kepler también se dio cuenta de que un planeta se movía más lentamente cuando estaba más lejos del sol que cuando estaba cerca.
Al comprender que los planetas viajaban en elipses, determinó que una línea invisible que conectaba el sol con un planeta cubría una cantidad igual de área durante la misma cantidad de tiempo, siendo ésta la Segunda Ley de Kepler.
La Tercera Ley de Kepler fue publicada una década más tarde, y reconoció que la relación entre el período de dos planetas –el tiempo que toman para orbitar el sol– se corresponde con su distancia del sol.
Mientras que las dos primeras leyes de Kepler se centran en los detalles del movimiento de un solo planeta, la tercera ley es una comparación entre la órbita de dos planetas.
Otros descubrimientos notablesDeterminó que la refracción impulsa la visión en el ojo, y que el uso de dos ojos permite la percepción de profundidad.
Creó anteojos para la miopía y para la hipermetropía.
Explicó el funcionamiento del telescopio.
Describió las propiedades de la reflexión.
Afirmó que la gravedad depende de dos cuerpos en lugar de uno, alegando que la luna es la causa del movimiento de las mareas en la Tierra.
Mencionó la rotación del sol y creó la palabra “satélite”.
Trató de usar sus conocimientos para medir la distancia a las estrellas.
Hizo varias contribuciones a la matemática, incluyendo la creación de métodos de cálculo más rápidos.
Investigó el volumen de muchos cuerpos sólidos.
Calculó el año de nacimiento de Cristo.