O astrônomo Ptolomeu , um cidadão romano do Egito, foi o astrônomo principal não apenas de seu próprio dia, mas há centenas de anos antes e depois. Ptolomeu viveu bem antes da idade da ciência, antes de medições e ensaios foram considerados mais importantes do que a filosofia . Então observações de Ptolomeu foram baseados em três pressupostos filosóficos : objetos no céu só se movem em círculos perfeitos , os objetos nos céus nunca mudam , e que a Terra está no centro do universo. Ptolomeu registrou observações dos movimentos dos planetas . No entanto, com essas regras a seguir , o modelo matemático do universo ele veio com , no ano 150 previu os planetas viajam em círculos em círculos em círculos. É quase funcionou , mas era uma bagunça complicada que não teve chance de explicar com precisão o movimento dos planetas .
Copérnico, Brahe e Kepler
Copérnico tem a ordem dos planetas direita , mas porque ele assumiu órbitas circulares , os movimentos que ele previu estão incorretos.
Após 1400 anos , Nicolau Copérnico publicou um modelo do sistema solar que colocar o sol no centro, com os planetas em órbita. No entanto, ele também colocou cada planeta em uma órbita circular, de modo que seu modelo não prever o movimento dos planetas muito bem. Logo depois, o astrônomo dinamarquês Tycho Brahe desenvolveu instrumentos que fizeram medições extremamente precisas do movimento dos planetas . Querendo se encaixar essas observações no modelo de Ptolomeu , ele não poderia obter o seu próprio modelo para trabalhar muito bem também. Johannes Kepler trabalhou com Brahe até a morte de Brahe e continuou a analisar os dados de Brahe depois disso. Nos primeiros anos do século 17 , Kepler surgiu com um conjunto de trabalho de regras que regem o movimento dos planetas .
Leis de Kepler
Kepler veio com três leis que descrevem com precisão o movimento de todos os planetas . Em primeiro lugar, os planetas orbitam o Sol em órbitas elípticas , com o sol em um dos focos da elipse. Em segundo lugar, uma linha que liga um planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais . Em terceiro lugar , a relação entre o quadrado do período de um planeta ao cubo do seu semi-eixo maior é constante para todos os planetas . Juntas, essas regras descrevem como os planetas se movem ao redor do sol. Os planetas orbitam em elipses , ou círculos achatados , com o grau de achatamento dado pela excentricidade orbital. Quando um planeta está mais longe do Sol, ele se move mais lentamente; em sua maior aproximação , ele se move mais rapidamente, como sugere a segunda lei de Kepler . A distância eo tempo siga terceira regra de Kepler quase perfeitamente . No entanto, ninguém sabia por que as leis de Kepler trabalhou .
Isaac Newton
Não muito tempo depois , Isaac Newton desenvolveu sua teoria da gravitação. A força gravitacional entre o Sol e um planeta é dado pela seguinte equação :
-GX (massa do Sol ) /raio ^ 2
onde G é a constante gravitacional e distância representa a distância entre o sol eo planeta. A equação resultante é como segue :
raio = ( raio mínimo ) X ( 1 + E ) /( 1 + cos e X [ teta ] )
onde teta é o ângulo da linha entre o Sol eo planeta . Como Kepler determinada , isto é a equação de uma elipse , com excentricidade e . Outras duas leis de Kepler também são conseqüências da teoria da gravitação de Newton.