初期理論:
* Geocentricモデル: アリストテレスのような古代ギリシャの哲学者によって提案されたこのモデルは、地球を宇宙の中心に置きました。天体は地球の周りの完全な円で動いたことを提案しました。ただし、このモデルは、逆行運動のような惑星運動の観察された不規則性を説明できませんでした。
* Heliocentricモデル: ニコラウス・コペルニクスによって提案されたこのモデルは、宇宙の中心に太陽を置きました。地球中心モデルよりも惑星運動をより正確に説明しました。しかし、それはまだ円形の軌道に依存していました。
ニュートニアン重力:
* ニュートンの普遍的重力の法則: 17世紀のアイザックニュートンの革命理論は、惑星の動きを説明するための枠組みを提供しました。宇宙内のすべてのオブジェクトは、質量の積に比例し、それらの間の距離の平方に反比例する力で他のすべてのオブジェクトを引き付けると述べました。
ニュートンが軌道の動きを説明した方法:
* 慣性: 惑星は、慣性のために絶えず直線で動いています。
* 重力: 太陽の重力は惑星に引っ張られ、それらが直線的な経路から逸脱し、軌道に曲がります。
* バランス: 惑星の慣性と太陽の重力は微妙なバランスにあります。このバランスは、軌道の形状(一般的に楕円形)と惑星の動きの速度を決定します。
惑星を周回する月:
*重力と慣性の同じ原理が、惑星を周回する月に適用されます。
*惑星の重力が月に引っ張られ、軌道になります。
*月の慣性は、それが惑星に直接落ちないようにします。
ニュートンの重力を超えて:
* アインシュタインの一般相対性理論: アインシュタインの一般相対性理論は、特にブラックホールに近いような強い重力場では、重力を時空の曲率として説明しました。それはより複雑ですが、ニュートンの重力が完全に説明できなかった惑星軌道における小さな逸脱も説明しました。
要約:
惑星軌道と月の軌道の理解は、初期の不正確なモデルから、観察された運動を顕著な精度で説明する洗練された理論に進化しました。ニュートンの普遍的重力の法則は基本的な説明を提供し、アインシュタインの一般的な相対性理論は、重力とその天体への影響の理解をさらに洗練しました。