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400 BCE
En el siglo IV a. C., Platón exponía a sus alumnos el problema en los términos siguientes:
Las estrellas son cuerpos celestes que se mueven con velocidad uniforme alrededor de la Tierra en las más regulares y perfectas de todas las trayectorias: círculos. Pero los planetas vagan a través de los cielos en trayectorias complicadas, con velocidades irregulares. Sin embargo, siendo también objetos celestes, sus movimientos deberían ser una combinación de círculos perfectos. Encontrar esas combinaciones de círculos que describieran el movimiento de los planetas fue el problema. -
150
Ptolomeo presentó un complicado sistema de ciclos excéntricos y epiciclos
ciclos cuyo centro se mueve a su vez en un ciclo— que satisfacía razonablemente bien las observaciones de los movimientos de los planetas, e incluso podía utilizarse para predecir sus posiciones futuras con notable precisión para la época. El gusto por tan monumental obra fue tan grande que su libro fue bautizado como el Almagesto, el Supremo, y su sistema estuvo en uso durante los siguientes 1500 años. -
1543
Nicolas Copernico publica un libro en el cual estaba recogida la ideas heliocéntricas antiguas y argumentaba un nuevo sistema universal en el que sol era el centro.
Copérnico argumentaba que siendo el Sol el más brillante y majestuoso astro, debería ocupar la posición central en el Universo e intentó describir los movimientos de los planetas mediante órbitas circulares alrededor del Sol. Con su sistema, Copérnico pudo calcular los periodos de revolución de los planetas en términos del año terrestre y también los tamaños de sus órbitas en relación al de la órbita de la Tierra, dando así, por primera vez, dimensiones al Universo. -
La muerte de maestro Brahe Tycho
Kepler el discípulo de Tycho, al que pidió que terminara su obra. A la muerte del astrónomo danés, Kepler llegó a decir: "Confieso que cuando Tycho murió, rápidamente me aproveché de la ausencia o falta de circunspección de sus herederos tomando las observaciones conmigo o, quizás, usurpándolas". Gracias a esos datos, Kepler pudo ir deduciendo las órbitas planetarias y formular sus tres leyes sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol. -
Kepler publica un libro con sus 3 leyes, las leyes de Kepler.
En él, mostraba que las órbitas de los planetas alrededor del Sol son elipses, y que el Sol no se encuentra en el centro sino en uno de los focos de la elipse, además había calculado que la línea que une al planeta con el Sol en movimiento barre áreas iguales en tiempos iguales (ley de las áreas). 10 años después , Kepler pudo establecer la ley de los periodos. Esta ley dice que el cuadrado del periodo de un planeta en su órbita es proporcional al cubo de su distancia promedio al Sol. -
Galileo publica un libro
Su libro Diálogo Concerniente a los dos Principales Sistemas del Mundo, publicado en 1632, reúne observaciones y argumentos a favor del sistema heliocéntrico que representaron una base firme sobre la cual se fue construyendo la aceptación general de este planteamiento. -
Galileo publicó el libro Discursos y Demostraciones Matemáticas Concernientes a dos Nuevas Ciencias Pertenecientes a la Mecánica y al Movimiento
De los estudios presentados en este libro, se llegó a la conclusión de que los cuerpos en movimiento dejados a sí mismos (es decir, libres de la acción de toda fuerza) no se detienen —como se creía anteriormente— sino que mantienen un movimiento rectilíneo y con rapidez constante. Se corregía la errónea concepción de que se necesitaba aplicar continuamente una fuerza para mantener moviéndose a un cuerpo: el movimiento rectilíneo y de rapidez constante no requiere de ninguna fuerza. -
Segunda Ley de Newton
Segunda Ley del movimiento, la cual dice que cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, el movimiento del cuerpo se altera de tal manera que el cambio en el tiempo de su cantidad de movimiento (d mv/dt) es igual a la fuerza que actúa sobre él y este cambio se produce en la misma dirección que la fuerza: d mv/dt = F -
Tercera Ley de Newton
Todas las fuerzas son de interacción, y en la interacción la fuerza que uno de los cuerpos ejerce sobre otro es de la misma magnitud, pero de dirección contraria a la que el otro ejerce sobre él. -
La gravitación universal formulada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
Donde establece por primera vez una relación proporcional (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos tenía que ser proporcional al producto de sus masas dividido por la distancia entre ellos al cuadrado. Para grandes distancias es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir e la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos. -
La balanza de torsión
Henry Cavendish, en 1800 construyo la balanza de torsión, y obtuvo por primera vez el valor de G. Conociendo el valor de G y la órbita de la Luna era posible calcular la masa de la Tierra (y del mismo modo la del Sol y la de los otros planetas con satélites) y Cavendish estaba tan entusiasmado con ello que al trabajo en donde publicó su experimento para obtener G lo tituló Sobre el Cálculo del Peso de la Tierra. -
La Teoría de la Relatividad Especial
Postula básicamente es que la luz viaja sobre el espacio vacío a 300 mil kilómetros por segundo y que nada es capaz de igualar esa velocidad, menos superarla. Además, el espacio y el tiempo no son absolutos, su percepción es relativa al observador. Por ejemplo, si una persona viajara a una velocidad cercana a la luz, tendría una percepción del espacio y el tiempo distinta a la de una persona que se encuentra en estado de reposo. -
La relatividad de Albert Einstein
En una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana para objetos que se mueven a velocidades próximas a la velocidad de la luz. Coincide numéricamente con la newtoniana para velocidades pequeñas, a las que nosotros estamos acostumbrados en nuestra vida diaria.
La teoría de la relatividad general se utiliza mucho en campos donde los objetos se mueven a velocidades muy altas. Por ejemplo, cosmología, astrofísica y física nuclear.