La mécanique céleste est l'étude du mouvement des astres sous l'effet de la gravitation (elle ne s'intéresse pas à leur nature; l'astrophysique étudie la nature des astres). Il sagit dune branche de lastronomie qui se développa fortement après la formulation de la loi de la gravitation universelle.
L'un des premiers succès de la mécanique céleste est dû aux travaux d'Edmond Halley (astronome anglais) qui utilisa la nouvelle loi pour déterminer les orbites de plusieurs comètes. Il s'aperçut alors que les comètes brillantes observées en 1531, 1607 et 1682 étaient en fait différentes apparitions d'un seul et même corps. Il pu prédire en 1705 que la comète qui porte désormais son nom réapparaîtrait en 1759. Ceci se produisit comme prévu et confirma avec éclat la justesse de la théorie de Newton.
La mécanique céleste et l'étude du système solaire continuèrent à se développer au XVIIIe et XIXe siècles (avec Pierre Simon de Laplace, Joseph Louis Lagrange, Urbain Le Verrier...).
Les neuf planètes n'ont pas toujours été connues...
En 1781, l'astronome anglais William Herschel découvrit par hasard un astre qui se déplaçait lentement dans le ciel. Des observations continues montrèrent qu'il s'agissait d'une nouvelle planète qui venait s'ajouter aux six connues depuis l'antiquité, et que l'on nomma plus tard Uranus. L'étude du mouvement de ce corps sur des dizaines d'années montra que son orbite semblait ne pas obéir tout à fait aux lois de Newton, mais dérivait légèrement par rapport aux prédictions. Le seul moyen d'expliquer ce phénomène était de supposer qu'une huitième planète encore inconnue perturbait le mouvement d'Uranus par son influence gravitationnelle.
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