Histoire des mathématiques Discipline

mécanique céleste

Discipline
domaine
astronomie

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Mouvement des astres

La mécanique céleste décrit le mouvement des astres à l'aide des lois de la mécanique et de la gravitation. Elle étudie les orbites planétaires, calcule des éphémérides, des trajectoires de sondes et des retours de comètes. Les orbites planétaires sont des ellipses dont le Soleil occupe un foyer : cette relation correspond à la première loi de Kepler.

Gravitation et calcul

Newton donne la cause du mouvement orbital par l'attraction gravitationnelle entre deux masses. Cette attraction est exprimée par la relation :

$$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$$

La mécanique céleste relie ainsi la forme des orbites aux lois de la mécanique et de la gravitation. Elle permet de décrire les positions et les trajectoires des astres, des sondes et des comètes. Elle constitue donc une discipline de calcul appliquée aux mouvements célestes.

Repères historiques

  • En 1609, Kepler énonce ses deux premières lois dans Astronomia nova.
  • En 1687, Newton explique ces lois par la gravitation universelle dans les Principia.
  • En 1799, Laplace publie le Traité de mécanique céleste, qui donne son nom à la discipline.

La figure représente une orbite elliptique, avec le Soleil au foyer, le périhélie et l'aphélie.

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Dates

premiere trace
Astronomia nova, deux premières lois de Kepler
demonstration
gravitation universelle, Principia de Newton
publication
Traité de mécanique céleste, Laplace

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Sources