Early concepts

Newton a soutenu que les mouvements des corps célestes et la chute libre des objets sur Terre sont déterminés par la même force. Les philosophes grecs classiques, d’autre part, ne considéraient pas les corps célestes comme affectés par la gravité, car on observait que les corps suivaient perpétuellement des trajectoires incessantes dans le ciel. Ainsi, Aristote considérait que chaque corps céleste suivait un mouvement « naturel” particulier, non affecté par des causes ou des agents externes., Aristote croyait également que les objets terrestres massifs possèdent une tendance naturelle à se déplacer vers le centre de la Terre. Ces concepts aristotéliciens ont prévalu pendant des siècles avec deux autres: qu’un corps se déplaçant à vitesse constante nécessite une force continue agissant sur lui et que la force doit être appliquée par contact plutôt que par interaction à distance. Ces idées ont généralement été tenues jusqu’au 16ème et au début du 17ème siècle, empêchant ainsi la compréhension des vrais principes du mouvement et empêchant le développement d’idées sur la gravitation universelle., Cette impasse a commencé à changer avec plusieurs contributions scientifiques au problème du mouvement terrestre et céleste, qui à son tour a préparé le terrain pour la théorie gravitationnelle ultérieure de Newton.

L’astronome allemand Johannes Kepler du 17ème siècle a accepté L’argument de Nicolaus Copernic (qui remonte à Aristarque de Samos) selon lequel les planètes orbitent autour du Soleil, pas de la Terre., En utilisant les mesures améliorées des mouvements planétaires faites par l’astronome danois Tycho Brahe au 16ème siècle, Kepler a décrit les orbites planétaires avec des relations géométriques et arithmétiques simples. Kepler trois quantitative lois des mouvements planétaires sont:

1. Les planètes décrivent des orbites elliptiques dont le Soleil occupe un foyer (un accent est l’un des deux points à l’intérieur d’une ellipse; tout rayon venant de l’un d’eux rebondit sur un côté de l’ellipse et passe par l’autre foyer).,
2. La ligne joignant une planète au Soleil balaie aires égales en des temps égaux.
3. Le carré de la période de révolution d’une planète est proportionnel au cube de sa distance moyenne du Soleil.

Au cours de cette même période, L’astronome et philosophe naturel italien Galileo Galilei a fait des progrès dans la compréhension du mouvement « naturel” et du mouvement accéléré simple pour les objets terrestres., Il a réalisé que les corps qui ne sont pas influencés par les forces continuent indéfiniment à bouger et que la force est nécessaire pour changer de mouvement, pas pour maintenir un mouvement constant. En étudiant comment les objets tombent vers la Terre, Galilée a découvert que le mouvement est celui d’une accélération constante. Il a démontré que la distance parcourue par un corps tombant du repos de cette manière varie comme le carré du temps. Comme indiqué ci-dessus, l’accélération due à la gravité à la surface de la Terre est d’environ 9,8 mètres par seconde par seconde., Galilée a également été le premier à montrer par expérience que les corps tombent avec la même accélération quelle que soit leur composition (le faible Principe d’équivalence).