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Lorsque William Herschel observa Uranus pour la première fois en 1781, les lois de la gravité et du mouvement étaient déjà bien établies. En appliquant les équations de Newton aux masses connues du système solaire, les astronomes ont pu prédire la trajectoire d’une planète avec une précision remarquable. Deux ans après la découverte d'Uranus, son orbite avait été calculée et tracée avec la même rigueur que celle appliquée aux huit planètes connues avant elle.
Initialement, la position d’Uranus correspondait étroitement aux prévisions. Cependant, en 1830, l’emplacement observé de la planète s’écartait de plus de quatre diamètres planétaires par rapport à ce qu’il aurait dû être – une différence qui ne pouvait plus être ignorée. Certains chercheurs ont émis l'hypothèse que la gravité newtonienne était incomplète, tandis que d'autres ont envisagé la possibilité d'un corps massif invisible tirant sur Uranus depuis les confins du système solaire.
Le Soleil et les géantes gazeuses Jupiter et Saturne ont déjà exercé des perturbations mesurables sur Uranus. L’écart restant suggère la présence d’une autre planète encore inconnue au-delà d’Uranus. En 1843, l'astronome anglais John Couch Adams calcula l'orbite de ce corps hypothétique, prédisant sa position avec une précision surprenante, même si ses découvertes furent largement ignorées en Angleterre à l'époque.
Presque simultanément, le mathématicien français Urbain LeVerrier effectuait des calculs comparables. Grâce aux prédictions de LeVerrier, les astronomes de l’Observatoire de Berlin ont localisé la nouvelle planète en 1846 et l’ont officiellement baptisée Neptune. La découverte a non seulement validé le pouvoir prédictif de la mécanique céleste, mais a également confirmé que la gravité de Neptune a résolu les perturbations résiduelles de l'orbite d'Uranus – une conclusion que la plupart des astronomes modernes acceptent aujourd'hui.