Lois de Kepler

Les astronomes grecs plaçaient la terre au centre de l'univers, les planètes et le soleil tournant autour d'elle sur des cercles ou des sphères, seules figures à leurs yeux suffisamment parfaites pour accueillir le mouvement des astres. Ils ne tardèrent pourtant pas à s'apercevoir que ce système ne parvenait pas à expliquer les observations qu'ils effectuaient. Ils imaginèrent donc un système plus compliqué, de planètes tournant sur des cercles (les épicycles) dont les centres tournaient eux-mêmes sur d'autres cercles (les déférents) centrés en la terre, l'important étant de préserver l'idée de mouvements circulaires uniformes et de la position centrale de la terre (géocentrisme).

Ce système connut son apogée au II^ème siècle de notre ère avec le système de Ptolémée, développé dans son traité l'Almageste, qui fit référence pendant plus de dix siècles, jusqu'à ce que Nicolas Copernic (1473-1543) propose son système héliocentrique. Celui-ci, perfectionné par Johannes Kepler (1571-1630), s'appuyant sur les observations de l'astronome danois Tycho Brahe (1546-1601), puis par Galilée (1564-1642), mit cependant longtemps à s'imposer face à l'opposition de l'Église et des partisans du géocentrisme.

Kepler énonça au début du XVII^ième siècle les trois lois décrivant le mouvement des planètes autour du soleil, lois qui portent aujourd'hui son nom.

Première loi (1609) : Les planètes du système solaire décrivent des trajectoires elliptiques dont le Soleil occupe l'un des foyers.

Deuxième loi (loi des aires): L'aire balayée par le segment joignant le soleil à une planète entre deux instants est proportionnelle à la durée séparant ces deux instants.

Troisième loi (loi des périodes): Le carré de la période de la rotation d'une planète autour du soleil est directement proportionnel au cube du grand axe de l'ellipse constituant la trajectoire de cette planète.

Ce fut finalement Isaac Newton (1643-1727) qui développa le modèle mathématique permettant de déduire le mouvement elliptique des planètes autour du Soleil de sa théorie de la gravitation universelle (1687).