Mecánica celeste

El movimiento extraño de Urano, causado por las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le Verrier y Adams descubrir sobre el papel al planeta Neptuno.

Al observar las salidas helíacas de Sirio, se determinó que la duración del año era de 365,25 días, lo que duró en Europa hasta la introducción del calendario gregoriano en los tiempos modernos.

[2]​ Los griegos dieron el siguiente gran paso al desarrollar métodos y modelos matemáticos.

Johannes Kepler (1571–1630) fue el primero en integrar estrechamente la astronomía geométrica predictiva, que había sido dominante desde Ptolomeo en el siglo II hasta Copérnico, con conceptos físicos para producir una Nueva astronomía, basada en causas, o física celeste en 1609.

En este sentido él unificó la dinámica celeste y terrestre por eso su Ley de gravitación se llama Universal.

Esto es útil para calcular el comportamiento de planetas y cometas.

Más recientemente, también se ha convertido en útil para calcular trayectorias de naves espaciales.

Calcular su órbita conocidas tres posiciones observadas es un problema mucho más complicado.

Una de las técnicas más usadas es utilizar el tirón gravitatorio para enviar a una nave a otro planeta cuando el combustible del cohete no hubiera permitido tal acción.

Kepler también hizo consideraciones detalladas sobre el hecho de que estos movimientos estaban determinados por una influencia constante del sol.

Sin embargo, el salto a la teoría física, en la que los movimientos orbitales podrían haberse derivado matemáticamente a partir de simples afirmaciones sobre las fuerzas que actúan entre los cuerpos, aún no estaba completo.

Casi al mismo tiempo, Urbain Le Verrier y John Couch Adams se propusieron solucionarlo y llegaron a los primeros resultados en 1845, que, sin embargo, no recibieron ninguna atención individualmente.

Mientras tanto, Le Verrier había pedido al astrónomo alemán Johann Gottfried Galle que buscara el planeta sospechoso en la posición calculada.

Los problemas que antes habrían requerido años de computación ahora se pueden resolver con gran precisión en minutos.

La teoría de perturbaciones comprende métodos matemáticos que se usan para encontrar una solución aproximada a un problema que no puede resolverse exactamente, empezando con la solución exacta de un problema relacionado.

Para todos los planetas estas variaciones calculadas se adaptaban a las observadas, excepto para el caso de Mercurio donde había un exceso en el giro del perihelio que no tenía explicación.

El movimiento extraño de Urano, causado por las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le Verrier y Adams descubrir al planeta Neptuno mediante cálculos.

Descubrir la órbita, masa y posición del cuerpo que causaba la perturbaciones en la órbita de Urano es un caso de perturbación inversa, y es mucho más complicado que el problema habitual.

El sistema solar puede ser explicado con gran aproximación mediante la teoría clásica, concretamente, mediante las leyes de Newton y la ley de la gravitación universal de Newton . Solo algunas pequeñas desviaciones en el perihelio de mercurio que fueron descubiertas tardíamente no podían ser explicadas por las teoría de Newton y solo pudieron ser explicadas mediante la teoría de la relatividad general de Einstein .