Mercúrio e Einstein: um guia para entender a Precessão do Periélio

O questionamento constante sobre os fenômenos da natureza levou ao surgimento da ciência, em especial a física. As leis de Newton e a lei da Gravitação Universal retratam  com exatidão as órbitas dos astros celestes ao considerar a gravidade como uma força  que depende das massas envolvidas. Contudo, o planeta Mercúrio fugia das  explicações dadas pela dinâmica newtoniana, onde está não explicava a discrepância  entre os valores observacionais e teóricos sobre o comportamento anômalo do  periélio. Este trabalho tem como objetivo analisar o movimento orbital de Mercúrio sob  duas abordagens da física: a Mecânica Clássica e a Teoria da Relatividade Geral. A  primeira parte do trabalho apresenta os fundamentos da Mecânica Clássica,  abordando as Leis de Newton e a Lei da Gravitação Universal, o princípio da  conservação da energia e do momento angular, as equações do movimento em  potenciais centrais. Em seguida, as leis de Kepler foram revisadas e interpretadas. A  partir desse arcabouço, examinam-se as perturbações no movimento planetário,  utilizando a equação de Binet para modelar a órbita do planeta. A discrepância entre  o valor previsto pela mecânica newtoniana e os dados observacionais quanto à  precessão do periélio de Mercúrio revela a limitação da teoria. A segunda parte do  trabalho trata dos fundamentos da Teoria da Relatividade Geral, apresentando os  postulados que regem essa teoria e a curvatura do espaço-tempo causada pela  presença de massa e energia. As equações de campo de Einstein no vácuo foram  resolvidas analiticamente para um corpo esfericamente simétrico, estático e sem carga. A partir da solução das equações de campo, conhecida como métrica de Karl  Schwarzschild, deduziu-se a equação do movimento que descreve a órbita de  Mercúrio em um espaço-tempo curvo. No que segue, os resultados obtidos são  comparados com os dados observacionais, destacando-se a precisão da teoria  relativística na explicação da precessão observada. Por fim, discute-se a relevância  histórica deste problema para a validação da TRG.