En 1664, Hooke descubrió que cuando los cometas se acercan al sol, sus órbitas se curvan debido a la gravedad del sol. En 1673, Huygens derivó la ley de la fuerza centrípeta; en 1679, Hooke y Halley derivaron de la ley de la fuerza centrípeta y la tercera ley de Kepler que la fuerza gravitacional que mantiene el movimiento planetario es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
El propio Newton recordaba que hacia 1666, ya se había planteado la cuestión de la gravedad cuando vivía en su ciudad natal. Lo más famoso es que Newton solía pasar sus vacaciones sentado en su jardín durante un tiempo. Una vez, como había sucedido muchas veces antes, una manzana cayó del árbol...
La caída inesperada de una manzana supuso un punto de inflexión en la historia del pensamiento humano, abriendo el mundo del pensamiento. Sentado en el jardín, el pensamiento humano le hizo reflexionar: ¿Cuál es la razón por la que casi todos los objetos son atraídos hacia el centro de la tierra? reflexionó Newton. Finalmente, descubrió la gravedad, que tuvo una importancia trascendental para la humanidad.
La brillantez de Newton es que resolvió el problema de argumento matemático que Hooke y otros no pudieron resolver. En 1679, Hooke le escribió a Newton y le preguntó si podía demostrar que los planetas se mueven en órbitas elípticas basándose en la ley de la fuerza centrípeta y la ley de que la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Newton no respondió a esta pregunta. En 1685, cuando Halley visitó a Newton, éste ya había descubierto la ley de la gravitación universal: existe una fuerza gravitacional entre dos objetos, que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y directamente proporcional al producto de las masas de los dos objetos. .
En aquella época se disponía de datos precisos para su cálculo, como el radio de la Tierra y la distancia entre el Sol y la Tierra. Newton le demostró a Halley que la gravedad de la Tierra es la fuerza centrípeta que hace que la Luna se mueva alrededor de la Tierra, y también demostró que el movimiento planetario bajo la influencia de la gravedad del Sol cumple con las tres leyes del movimiento de Kepler.
A instancias de Halley, Newton escribió su obra maestra que hizo época, "Principios matemáticos de la filosofía natural", a finales de 1686. La Royal Society se quedó corta de fondos y no pudo publicar el libro. Posteriormente, en 1687 se publicó una de las obras más importantes de la historia de la ciencia con el apoyo de Halley.
En este libro, Newton no sólo demuestra matemáticamente la ley de la gravitación universal basándose en los conceptos básicos de la mecánica (masa, momento, inercia, fuerza) y las leyes básicas (las tres leyes del movimiento), sino también Combina la Mecánica clásica y se estableció como un sistema completo y riguroso, unificando la mecánica de los cuerpos celestes y la mecánica de los objetos terrestres, logrando la primera gran síntesis en la historia de la física.
A hombros de gigantes