De gamle mente, at planeter og andre himmellegemer adlød et andet sæt love end almindelige fysiske objekter på Jorden. I det 17. århundrede havde astronomer imidlertid indset, at jorden selv var en planet, og at - snarere end at være universets faste centrum - det drejer sig om solen som enhver anden planet. Bevæbnet med denne nye forståelse udviklede Newton en forklaring på planetbevægelse ved hjælp af de samme fysiske love, der gælder på Jorden.
Sir Isaac Newton
Newton blev født i Lincolnshire, England, i 1642. I en alder af 27 år blev han udnævnt til professor i matematik ved Cambridge University. Hans særlige interesse var anvendelsen af matematiske metoder til de fysiske videnskaber. Planetbevægelse var et af tidens mest debatterede emner, og Newton viet meget af sin indsats til at udvikle en matematisk teori om dette. Resultatet var hans lov om universel tyngdekraft, som først blev offentliggjort i 1687.
Planetenes bevægelse
På Newtons tid kunne alt, hvad der var kendt om planetarisk bevægelse, kortfattet opsummeres i tre love, der tilskrives Johannes Kepler. Den første lov siger, at planeter bevæger sig rundt om solen på elliptiske baner. Den anden lov siger, at en planet fejer lige områder ud på lige tid. I henhold til den tredje lov er kredsløbets firkant proportional med terningen af afstanden til solen. Dette er dog kun empiriske love. De beskriver, hvad der sker uden at forklare, hvorfor det sker.
Newtons tilgang
Newton var overbevist om, at planeterne skulle overholde de samme fysiske love, som observeres på Jorden. Dette betød, at der må være en uset styrke, der virker på dem. Han vidste fra eksperimentet, at en bevægende krop i mangel af en anvendt kraft vil fortsætte i en lige linje for evigt. På den anden side bevægede planeterne sig i elliptiske baner. Newton spurgte sig selv, hvilken slags styrke der ville få dem til at gøre dette. I et genistrok indså han, at svaret var tyngdekraften - den samme kraft, der får et æble til at falde til jorden på jorden.
Universal Gravitation
Newton udviklede en matematisk formulering af tyngdekraften, der forklarede både bevægelsen af et faldende æble og planeterne. Han viste, at tyngdekraften mellem to objekter er proportional med masseproduktet og omvendt proportional med kvadratet for afstanden imellem dem. Når den blev anvendt på bevægelsen af en planet omkring solen, forklarede denne teori alle tre af Keplers empirisk afledte love.