艾萨克·牛顿 (Isaac Newton) 从他的万有引力理论推导开普勒定律,包含在论文 De motu corporum in gyrum 中,由 Edmond Halley 向皇家学会宣读。

在天文学中,由约翰内斯·开普勒在 1609 年至 1619 年间发表的开普勒行星运动定律描述了行星围绕太阳运行的轨道。这些定律修改了尼古拉·哥白尼的日心说,用椭圆轨迹代替了它的圆形轨道和本轮,并解释了行星速度是如何变化的。三部法律规定:

行星的轨道是一个椭圆,太阳位于两个焦点之一。

连接行星和太阳的线段在相等的时间间隔内扫过相等的区域。

行星轨道周期的平方与其轨道长半轴长度的立方成正比。行星的椭圆轨道是由火星轨道计算得出的。据此,开普勒推断太阳系中的其他天体,包括离太阳较远的天体,也有椭圆轨道。第二定律有助于确定当行星离太阳更近时,它的运行速度会更快。第三定律表示行星离太阳越远,其公转速度越慢,反之亦然。

艾萨克·牛顿在 1687 年表明,由于他自己的运动定律和万有引力定律,像开普勒这样的关系将适用于太阳系。

艾萨克·牛顿爵士(1642 年 12 月 25 日 - 1726/27 年 3 月 20 日)是英国数学家、物理学家、天文学家、炼金术士、神学家和作家(在他的时代被称为“自然哲学家”),被广泛认为是最伟大的数学家和有史以来最有影响力的科学家之一。他是被称为启蒙运动的哲学革命的关键人物。他的著作 Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica(自然哲学的数学原理)于 1687 年首次出版,确立了经典力学。牛顿还对光学做出了开创性贡献,并与德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 (Gottfried Wilhelm Leibniz) 共同开发了无穷小微积分。

在《原理》中,牛顿制定了运动定律和万有引力定律,这些定律形成了占主导地位的科学观点,直到被相对论取代。牛顿用他对引力的数学描述推导出了开普勒的行星运动定律,解释了潮汐、彗星的轨迹、分点进动和其他现象,消除了对太阳系日心说的怀疑。他证明了地球和天体上物体的运动可以用相同的原理来解释。牛顿关于地球是扁球体的推论后来被 Maupertuis、La Condamine 和其他人的大地测量所证实,使大多数欧洲科学家相信牛顿力学优于早期系统。

牛顿建造了第一台实用的反射望远镜,并根据棱镜将白光分离为可见光谱颜色的观察,发展了一套复杂的颜色理论。他关于光的工作被收录在他极具影响力的著作《光学》中,该书于 1704 年出版。他还制定了冷却的经验定律,首次对声速进行了理论计算,并引入了牛顿流体的概念。除了在微积分方面的工作外,作为数学家,牛顿还对幂级数的研究做出了贡献,将二项式定理推广到非整数指数,开发了一种逼近函数根的方法,并对大多数三次平面曲线进行分类。

牛顿是三一学院的研究员和剑桥大学的第二位卢卡斯数学教授。他是一个虔诚但非正统的基督徒,私下拒绝三位一体的教义。不同寻常的是,对于当时剑桥大学的一名教员来说,他拒绝接受英国国教的圣旨。除了他在数学科学方面的工作外,牛顿还将他的大部分时间用于研究炼金术和圣经年表,但他在这些领域的大部分工作直到他死后很久才发表。牛顿在政治上和个人上都与辉格党联系在一起,曾在 1689 年至 1690 年和 1701 年至 1702 年两次短暂担任剑桥大学的国会议员。他于 1705 年被安妮女王封为爵士,并在伦敦度过了他生命的最后 30 年,担任皇家铸币厂的典狱长(1696-1699 年)和大师(1699-1727 年),以及皇家学会主席(1703 年) –1727)。