Starí ľudia verili, že planéty a iné nebeské telesá sa podriaďujú iným zákonom ako bežné fyzické objekty na Zemi. Do 17. storočia si však astronómovia uvedomili, že samotná Zem bola planétou a že - skôr než byť pevným stredom vesmíru - točí sa okolo slnka ako každý iný planéty. Vyzbrojený týmto novým porozumením vyvinul Newton vysvetlenie planetárneho pohybu pomocou rovnakých fyzikálnych zákonov, aké platia na Zemi.
Sir Isaac Newton
Newton sa narodil v anglickom Lincolnshire v roku 1642. Ako 27-ročný bol menovaný profesorom matematiky na univerzite v Cambridge. Jeho osobitným záujmom bola aplikácia matematických metód na fyzikálne vedy. Planetárny pohyb bol jednou z najviac diskutovaných tém tej doby a Newton venoval veľkú časť svojho úsilia vývoju matematickej teórie o tom. Výsledkom bol jeho zákon univerzálnej gravitácie, ktorý bol prvýkrát publikovaný v roku 1687.
Pohyb planét
V Newtonových časoch bolo možné všetko, čo sa vedelo o planetárnom pohybe, stručne zhrnúť do troch zákonov pripisovaných Johannesovi Keplerovi. Prvý zákon hovorí, že planéty sa pohybujú okolo Slnka po eliptických dráhach. Druhý zákon hovorí, že planéta vymetá rovnaké oblasti v rovnakom čase. Podľa tretieho zákona je štvorec obežnej doby úmerný kocke vzdialenosti od slnka. Toto sú však čisto empirické zákony. Popisujú, čo sa deje, bez vysvetlenia, prečo sa to deje.
Newtonov prístup
Newton bol presvedčený, že planéty musia dodržiavať rovnaké fyzikálne zákony, aké sa pozorujú na Zemi. To znamenalo, že na nich musí pôsobiť neviditeľná sila. Z experimentu vedel, že pri absencii použitej sily bude pohybujúce sa telo pokračovať v priamke navždy. Planéty sa, naopak, pohybovali po eliptických dráhach. Newton si položil otázku, aký druh sily ich k tomu prinúti. Geniálnym úderom si uvedomil, že odpoveďou je gravitácia - rovnaká sila, ktorá spôsobí, že jablko spadne na zem na Zemi.
Univerzálna gravitácia
Newton vyvinul matematickú formuláciu gravitácie, ktorá vysvetľovala pohyb padajúceho jablka aj pohyb planét. Ukázal, že gravitačná sila medzi ľubovoľnými dvoma objektmi je úmerná súčinu ich hmot a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi. Keď sa táto teória aplikuje na pohyb planéty okolo Slnka, vysvetlila všetky tri empiricky odvodené zákony Keplera.