Anche prima dell'invenzione della lingua scritta, le persone visto il cielo con fascino e timore. Tra le stelle fisse, alcuni oggetti nei cieli hanno viaggiato attraverso i cieli. Tali oggetti sono stati denominati "girovaghi", dalla forma greca di cui otteniamo i pianeti di nome. Anche se persone hanno osservato i movimenti dei pianeti per migliaia di anni, le norme che disciplinano i loro movimenti sono state determinate solo in all'inizio del 1600. Ci sono voluti quasi altri 100 anni per spiegare le ragioni di tali regole.
Universo di Tolomeo
L'astronomo Claudio Tolomeo, un cittadino romano dell'Egitto, fu il primo astronomo non solo dei suoi tempi, ma anche per centinaia di anni prima e dopo. Tolomeo ha vissuto ben prima dell'età di scienza, prima misure ed esperimenti sono stati considerati più importanti di filosofia. Così le osservazioni di Tolomeo si basavano su tre presupposti filosofici: oggetti nei cieli solo spostano in cerchi perfetti, gli oggetti nei cieli non cambiano mai, e la terra è al centro dell'universo. Tolomeo registrate osservazioni dei moti dei pianeti. Tuttavia, con quelle regole da seguire, il modello matematico dell'universo che è venuto con durante l'anno 150 ha predetto i pianeti che viaggiano nei cerchi sui cerchi sui cerchi. Ha quasi funzionato, ma era un disastro complicato che non aveva alcuna possibilità di spiegare con precisione il moto dei pianeti.
Copernico, Brahe e Keplero
Dopo 1400 anni, Nicolaus Copernicus ha pubblicato un modello del sistema solare che mettere il sole al centro con i pianeti in orbita. Tuttavia, egli ha anche messo ogni pianeta in un'orbita circolare, quindi il suo modello non prevedere il movimento dei pianeti molto bene. Presto dopo, l'astronomo danese Tycho Brahe ha sviluppato strumenti che ha reso incredibilmente accurate misurazioni del moto dei pianeti. Volendo montare tali osservazioni nel modello di Tolomeo, non riusciva proprio modello a lavorare molto bene neanche. Johannes Kepler ha lavorato con Brahe fino alla morte di Brahe e ha continuato ad analizzare i dati di Brahe dopo che. Nei primi anni del XVII secolo, Kepler si avvicinò con un insieme di norme che regolano il moto dei pianeti.
Leggi di Keplero
Keplero si avvicinò con tre leggi che descrivono con precisione il movimento di tutti i pianeti. In primo luogo, i pianeti orbitano intorno al sole in orbite ellittiche, con il sole in un fuoco dell'ellisse. In secondo luogo, una linea che collega un pianeta al sole spazza aree uguali in tempi uguali. In terzo luogo, il rapporto tra il quadrato del periodo di un pianeta al cubo del suo semiasse maggiore è costante per tutti i pianeti. Insieme, tali regole descrivono come pianeti si muovono intorno al sole. I pianeti orbitano in ellissi, o cerchi appiattiti, con il grado di appiattimento dato dall'eccentricità orbitale. Quando un pianeta è più lontana dal sole, si muove più lentamente; al suo massimo avvicinamento, si muove più rapidamente, come implicito dal seconda legge di Keplero. La distanza e tempo seguire terza regola di Kepler quasi perfettamente. Tuttavia, nessuno sapeva perché le leggi di Keplero lavorato.
Isaac Newton
Non molto tempo dopo, Isaac Newton sviluppò la teoria della gravitazione. La forza gravitazionale tra il sole e un pianeta è dato dalla seguente equazione:
-G X (massa del sole) / raggio ^ 2
dove G è la costante di gravitazione universale e la distanza rappresenta la distanza tra il sole e il pianeta. L'equazione risultante è la seguente:
raggio = (raggio minimo) X (1 + e) / (1 + e X cos[theta])
dove teta è l'angolo della linea tra il sole e il pianeta. Come Keplero aveva determinato, questa è l'equazione di un'ellisse, con eccentricità e. altre due leggi di Keplero sono anche le conseguenze della teoria di Newton della gravitazione.