1. S'appuyer sur les connaissances existantes:
* Lois de Kepler: Newton connaissait les lois sur le mouvement planétaire de Johannes Kepler, dérivées des observations détaillées de Tycho Brahe. Ces lois ont déclaré:
* Les planètes se déplacent dans des orbites elliptiques avec le soleil à un foyer.
* La vitesse d'une planète varie, se déplaçant plus vite lorsque le soleil.
* Le carré de la période orbitale d'une planète est proportionnel au cube de sa distance moyenne du soleil.
* Observations de Galileo: Les observations de Galileo avec son télescope ont soutenu le modèle héliocentrique (centré sur le soleil) et ont révélé des phases de Vénus, prouvant qu'elle orbite le soleil, pas la Terre.
2. Observer la lune et les objets qui tombent:
* Gravité universelle: Newton a observé la chute des objets sur Terre et a théorisé que cette même force, gravité, s'étendait au-delà de la Terre, atteignant la lune et la tenant en orbite. Il a réalisé que la lune tombait constamment vers la Terre, mais en raison de son mouvement latéral, il ne frappe jamais réellement la surface.
* le mythe Apple: La célèbre histoire de "pomme qui tombe d'un arbre" pourrait être apocryphe, mais elle illustre les principales idées de Newton:la même force agissant sur une pomme sur terre régit également le mouvement des corps célestes.
3. Formulation mathématique:
* Lois du mouvement: Newton a formulé ses trois lois de mouvement:
* inertie: Un objet au repos reste au repos, et un objet en mouvement reste en mouvement à une vitesse et une direction constantes, sauf si les forces déséquilibrées.
* f =ma: L'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force appliquée et inversement proportionnelle à sa masse.
* Action-réaction: Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée.
* Loi de la gravitation universelle: Newton a exprimé mathématiquement la force de la gravité:chaque particule de l'univers attire toutes les autres particule avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre leurs centres.
4. Combiner les observations et les mathématiques:
* expliquant le mouvement planétaire: En combinant ses lois du mouvement et de la gravitation universelle, Newton pourrait expliquer les orbites elliptiques observées des planètes. Il a montré comment la gravité du soleil agit sur les planètes, les faisant se déplacer sur un chemin incurvé, plutôt qu'une ligne droite.
* Pouvoir prédictif: La théorie de Newton a non seulement expliqué les mouvements observés des planètes, mais a également prédit avec précision les mouvements des comètes et d'autres objets célestes.
en résumé, La compréhension de Newton du mouvement planétaire ne venait pas simplement de regarder les planètes, mais d'une synthèse des observations, des théories existantes et de ses propres formulations mathématiques brillantes. Il a réalisé que la même force qui fait tomber une pomme au sol est également responsable des planètes en orbite autour du soleil, changeant fondamentalement notre compréhension de l'univers.
