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Aristóteles fue el principal defensor del modelo geocéntrico donde la Tierra estaba en el centro del universo existente. Aristóteles se basó en la observación directa de la naturaleza. Sostenía que cada planeta estaba colocado en una esfera transparente, que envolvía a la Tierra, haciendo girar a dicho planeta. También existía una esfera donde se encontraban todas las constelaciones de estrellas fijas.
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La primera verdadera formulación de la teoría heliocéntrica fue debida a Aristarco de Samos. Según esta teoría, todos los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor del Sol. Aristarco ideó y describió con gran agudeza y exactitud lo que actualmente llamamos sistema solar. Su teoría, sin embargo, no convenció a los sabios de su tiempo y fue duramente combatida. Sólo muchos siglos después fue retomada y revalorizada por el científico Copérnico.
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Ptolomeo defendió el geocentrismo como Aristóteles, sin embargo, añadió que algunos planetas sufren retrogradaciones, es decir, no giran directamente en torno a la Tierra, sino que lo hacían alrededor de un punto imaginario que a su vez giraba en torno a la Tierra.
Gracias a esta teoría se salvó el modelo geocéntrico que ya propuso Aristóteles aunque esto complicaba mucho su esquema inicial. -
Planteó un modelo heliocéntrico, donde el sol se encontraba en el centro del universo, los planetas giraban a su alrededor, y la Luna giraba alrededor de la Tierra.
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Modelo Heliocéntrico. Perfeccionó el telescopio para realizar observaciones astronómicas, obteniendo pruebas indiscutibles de la exactitud del sistema de Copérnico.
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Leyes de Kepler y órbitas elípticas. Propuso 3 leyes para explicar el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. 1 ley : Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas.
2 ley: el radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
3 ley:para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica. -
Órbitas elípticas y ley de Gravitacion universal. La ley de la gravitación universal dice que: la fuerza que ejerce una partícula puntual con masa m1 sobre otra con masa m2 es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa: -GxM1xM2/d2
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Teoría de la relatividad, la cual explica los sucesos físicos a altas velocidades y la relatividad del tiempo.
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Teoría de la materia oscura, creada para dar explicación a cómo las galaxias y demás formaciones pueden permanecer unidas
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Demostró en 1927 que nuestra galaxia poseía un movimiento de rotación. En 1950 sugirió que los cometas provenían de una gran nube situada en los bordes del sistema solar, la nube de Oort; y propuso que los cometas se llegaron a disgregar, en cierto momento, de la nube, para ingresar en una serie de órbitas alrededor del Sol.
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Teoría de desintegración de agujeros negros, la cual dictaminó el comportamiento de los agujeros negros y cómo estos liberan materia a lo largo del tiempo.