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La mécanique céleste est un terme qui désigne la description du mouvement d'objets astronomiques tels que les étoiles et planètes à l'aide des théories physiques.
Les domaines de la physique les plus directement concernés sont la cinématique et la dynamique (classique ou relativiste).
Dans l'antiquité on distinguait la mécanique céleste de la mécanique terrestre, les deux mondes étant, pensait-on à l'époque, régis par des lois complètement différentes (ici-bas les « choses » « tombent », là-haut elles se « promènent »). Cette conception s'intégrait dans la conception ptoléméenne du géocentrisme.
Ce fut Isaac Newton qui montra le premier que les deux mécaniques étaient régies par la même force physique : la gravitation universelle. Au XXe siècle, Einstein généralisera cette loi en l'incluant dans sa théorie de la relativité générale. Celle-ci permit notamment d'expliquer le phénomène de l'excès de l'avance du périhélie de la planète Mercure.
