Observações do firmamento , dos dias e das noites , das fases da Lua , das estações do ano, dos eclipses , raios e trovões , e muitos outros fenômenos curiosos do cotidiano foram , sem dúvida , os grandes responsáveis pelo início dos estudos para entender a natureza. O mais intrigante de todos talvez tenha sido as "estrelas" que não possuem posições fixas no céu - os planetas. Enquanto infinitos pontos ocupam praticamente sempre a mesma posição no firmamento , cinco deles deslocam-se em conjunto - Mercúrio , Vênus , Marte , Júpiter e Saturno, que juntamente com a Terra foram os seis planetas primeiramente catalogados - ora para frente , ora para trás , seguindo sempre a mesma trajetória. As observações inevitavelmente levaram à ideia de que a Terra está no centro desse sistema de astros celestes, pois o So aparecia de um lado , percorria todo o firmamento e desaparecia do outro. Assim, o primeiro modelo de organização dos corpos celestes no universo, proposto por Ptolomeu há cerca de 2.500 anos, foi baseado o geocentrismo , ou seja , a Terra estaria no centro e os outros astros descreviam trajetórias circulares ao redor dela. Com certa precisão, foi possível explicar os movimentos dos corpos celestes conhecidos na época. Numa época em que a cultura era firmada na Igreja, população em geral ficava dependente ds filósofos. O sistema de Ptolomeu era um artigo de fé e contestá-lo era o mesmo que contestar a Igreja. . Ele foi aceito durante muitos séculos , até que os erros e imprecisões foram sendo cada vez mais questionados. A partir disso , novas teorias foram elaboradas na tentativa de corrigir as imperfeições do modelo de Ptolomeu. O responsável por uma dessas teorias foi o astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473 - 1543) , com seu modelo heliocêntrico , isto é , o Sol no centro do sistema , separando a Astronomias da Teologia , e aproximando-a da Física. Copérnico , diplomado como advogado e médico , desde cedo se interessou pela Matemática e pela Astronomia , realizando diversas observações do céu. Em uma das observações do planeta Marte , por exemplo, percebeu que sua velocidade era cada vez menor , até parar em certo momento. Quando voltou a se mover , Copérnico percebeu que o sentido era contrário. Além disso , os brilhos dos planetas se alteravam no céu , ora mais fortes e ora mais fracos . Por volta de 1450 , as minuciosas observações levaram-no a concluir o Sol está no centro do universo e a Terra é apenas um pequeno astro dentre os seis conhecidos que descreviam trajetórias circulares ao redor do Sol, com velocidade constante. Esse trabalho foi publicado em 1543, quando ele se encontrava praticamente em seu leito de morte. Nessa época , um jovem professor da universidade de Pádua , chamado Galileu e Galilei , iniciava seus trabalhos . Com invenção do telescópio , Galileu fez observações detalhadas do céu , comprovando , por volta de 1610 , algumas afirmações de Copérnico. O astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler , nascido em 1571 , era admirador de um astrônomo dinamarquês chamado Tycho Brahe (1546-1601) , que curiosamente sonhava restabelecer o sistema de Ptolomeu , ainda que o fizesse com algumas adaptações. Tycho, após algumas correspondências com Kepler , o convidou a fazer seus estudos a seu lado. Após sua morte , Kepler , utilizando suas anotações e telescópio , reviu seus estudos , corrigiu os erros cometidos por Copérnico e concluiu que realmente o Sol está no centro do Universo. Sobre as trajetórias circulares , Kepler , utilizando seu misticismo , correlacionando os seis planetas conhecidos na época com os cinco sólidos perfeitos (sólidos de Platão), propôs um sistema planetário . Mas observações, principalmente de Marte , não comprovaram isso. Assim , a elipse , afinal, se ajustou maravilhosamente às observações , estando o Sol em um dos focos. Essa conclusão também serviu para explicar o porquê das variações nas velocidades dos astros, esboçando assim a Lei da Gravitação de Newton, que afirma que as massas se atraem em razão da força gravitacional. Quando os planetas estão mais próximos do Sol , se deslocam mais rapidamente , e quando estão mais longe , deslocam-se mais devagar , ficando esse enunciado conhecido como primeira lei de Kepler. As leis de Kepler são as principais características do Sistema Solar. A segunda lei afirma que em qualquer momento de sua órbita a área percorrida pela raio vetor ( a reta imaginária que liga o planeta ao Sol) , em um mesmo período de tempo, é sempre igual, e a terceira lei demonstra que o quadrado do período da órbita dos planetas é proporcional ao cubo da distância média entre o planeta e o Sol.
