Πώς εξήγησαν οι θεωρίες γιατί οι πλανήτες περιστρέφουν τους πλανήτες του ήλιου και των φεγγαριών;
Πρώιμες θεωρίες:
* Γεωκεντρικό μοντέλο: Αυτό το μοντέλο, που προτάθηκε από τους αρχαίους Έλληνες φιλόσοφους όπως ο Αριστοτέλη, έβαλε τη γη στο κέντρο του σύμπαντος. Πρότεινε ότι τα ουράνια σώματα κινήθηκαν σε τέλειους κύκλους γύρω από τη Γη. Ωστόσο, αυτό το μοντέλο δεν μπορούσε να εξηγήσει παρατηρούμενες παρατυπίες στην πλανητική κίνηση όπως η οπισθοδρομική κίνηση.
* ηλιοκεντρικό μοντέλο: Αυτό το μοντέλο, που προτάθηκε από τον Nicolaus Copernicus, έβαλε τον ήλιο στο κέντρο του σύμπαντος. Εξήγησε την πλανητική κίνηση με μεγαλύτερη ακρίβεια από το γεωκεντρικό μοντέλο. Ωστόσο, εξακολουθούσε να βασίζεται σε κυκλικές τροχιές.
Newtonian βαρύτητα:
* Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα: Η επαναστατική θεωρία του Isaac Newton τον 17ο αιώνα παρείχε το πλαίσιο για την εξήγηση της πλανητικής κίνησης. Δηλώνει ότι κάθε αντικείμενο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο αντικείμενο με μια δύναμη ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους.
Πώς ο Νεύτωνας εξήγησε την τροχιακή κίνηση:
* αδράνεια: Οι πλανήτες κινούνται συνεχώς σε ευθεία γραμμή λόγω της αδράνειας τους.
* βαρύτητα: Η βαρύτητα του ήλιου τραβά τους πλανήτες, προκαλώντας τους να αποκλίνουν από τα μονοπάτια και την καμπύλη τους σε τροχιές.
* ισορροπία: Η αδράνεια των πλανητών και η βαρύτητα του ήλιου βρίσκονται σε λεπτή ισορροπία. Αυτή η ισορροπία καθορίζει το σχήμα της τροχιάς (γενικά ελλειπτικό) και την ταχύτητα της κίνησης του πλανήτη.
Φεγγάρια που περιστρέφονται γύρω από τους πλανήτες:
* Οι ίδιες αρχές βαρύτητας και αδράνειας ισχύουν για τα φεγγάρια που περιστρέφονται γύρω από τους πλανήτες.
* Η βαρύτητα του πλανήτη τραβάει το φεγγάρι, προκαλώντας την τροχιά.
* Η αδράνεια του φεγγαριού την εμποδίζει να πέσει κατευθείαν στον πλανήτη.
Πέρα από τη Newtonian Gravity:
* Γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν: Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία εξήγησε τη βαρύτητα ως καμπυλότητα στο χωροχρόνο, παρείχε μια ακριβέστερη περιγραφή της βαρύτητας από τη βαρύτητα της Νευτώνειας, ειδικά για ισχυρά βαρυτικά πεδία όπως εκείνα κοντά στις μαύρες τρύπες. Ενώ είναι πιο περίπλοκο, εξήγησε επίσης μικρές αποκλίσεις στις πλανητικές τροχιές που η Newtonian Gravity δεν μπορούσε να υπολογίσει πλήρως.
Συνοπτικά:
Η κατανόηση των πλανητικών και σεληνιακών τροχιών εξελίχθηκε από πρώιμα, ανακριβή μοντέλα σε εξελιγμένες θεωρίες που αντιπροσωπεύουν τις παρατηρούμενες κινήσεις με αξιοσημείωτη ακρίβεια. Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα παρείχε μια θεμελιώδη εξήγηση, ενώ η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν εξέφρασε περαιτέρω την κατανόηση της βαρύτητας και των αποτελεσμάτων του στα ουράνια αντικείμενα.
