تمت قراءة اشتقاق إسحاق نيوتن لقوانين كبلر من نظريته في الجاذبية ، الواردة في مقالة De motu corporum in gyrum ، إلى الجمعية الملكية بقلم إدموند هالي.
في علم الفلك ، تصف قوانين كبلر لحركة الكواكب ، التي نشرها يوهانس كيبلر بين عامي 1609 و 1619 ، مدارات الكواكب حول الشمس. عدلت القوانين نظرية مركزية الشمس لنيكولاس كوبرنيكوس ، واستبدلت مداراتها الدائرية ودوراتها بمسارات بيضاوية ، وشرح كيف تختلف سرعات الكواكب. تنص القوانين الثلاثة على ما يلي:
مدار كوكب ما هو شكل بيضاوي مع الشمس في إحدى البؤرتين.
مقطع خطي يصل إلى كوكب وتكتسح الشمس مناطق متساوية خلال فترات زمنية متساوية.
يتناسب مربع الفترة المدارية للكوكب مع مكعب طول المحور شبه الرئيسي في مداره ، وقد تمت الإشارة إلى المدارات الإهليلجية للكواكب من خلال حسابات مدار المريخ. من هذا ، استنتج كبلر أن الأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، بما في ذلك تلك البعيدة عن الشمس ، لها أيضًا مدارات إهليلجية. يساعد القانون الثاني في إثبات أنه عندما يكون الكوكب أقرب إلى الشمس ، فإنه يسافر بشكل أسرع. ينص القانون الثالث على أنه كلما كان الكوكب بعيدًا عن الشمس ، كانت سرعته المدارية أبطأ ، والعكس صحيح.
أظهر إسحاق نيوتن في عام 1687 أن علاقات مثل علاقات كبلر ستنطبق في النظام الشمسي كنتيجة لقوانينه الخاصة للحركة وقانون الجاذبية الكونية.
كان السير إسحاق نيوتن (25 ديسمبر 1642 - 20 مارس 1726/27) عالم رياضيات ، وفيزيائيًا ، وعالم فلك ، وخيميائي ، وعالم لاهوت ، ومؤلفًا إنجليزيًا (وُصف في عصره بأنه "فيلسوف طبيعي") معروف على نطاق واسع بأنه أحد أعظم علماء الرياضيات و علماء الفيزياء في كل العصور ومن أكثر العلماء تأثيرًا. كان شخصية رئيسية في الثورة الفلسفية المعروفة باسم عصر التنوير. أسس كتابه Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية) ، الذي نُشر لأول مرة عام 1687 ، الميكانيكا الكلاسيكية. قدم نيوتن أيضًا مساهمات أساسية في علم البصريات ، وشارك في الائتمان مع عالم الرياضيات الألماني جوتفريد فيلهلم لايبنيز لتطوير حساب التفاضل والتكامل متناهى الصغر.
في كتاب المبادئ ، صاغ نيوتن قوانين الحركة والجاذبية الشاملة التي شكلت وجهة النظر العلمية السائدة حتى حلت محلها نظرية النسبية. استخدم نيوتن وصفه الرياضي للجاذبية لاشتقاق قوانين كبلر لحركة الكواكب ، وتفسير المد والجزر ، ومسارات المذنبات ، ومبادرة الاعتدال والظواهر الأخرى ، والقضاء على الشك حول مركزية الشمس في النظام الشمسي. لقد أظهر أن حركة الأجسام على الأرض والأجرام السماوية يمكن أن تفسر بنفس المبادئ. تم تأكيد استنتاج نيوتن بأن الأرض عبارة عن جسم كروي مفلطح من خلال القياسات الجيوديسية لموبيرتويس ولا كوندامين وآخرين ، مما أقنع معظم العلماء الأوروبيين بتفوق ميكانيكا نيوتن على الأنظمة السابقة.
قام نيوتن ببناء أول تلسكوب عاكس عملي وطور نظرية معقدة للون تستند إلى ملاحظة أن المنشور يفصل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف المرئي. تم جمع أعماله عن الضوء في كتابه المؤثر للغاية Opticks ، والذي نُشر عام 1704. كما أنه صاغ قانونًا تجريبيًا للتبريد ، وقام بأول حساب نظري لسرعة الصوت ، وقدم مفهوم السائل النيوتوني. بالإضافة إلى عمله في حساب التفاضل والتكامل ، حيث ساهم عالم الرياضيات نيوتن في دراسة سلسلة القوى ، وعمم نظرية ذات الحدين على الأس غير الصحيح ، وطور طريقة لتقريب جذور الدالة ، وصنف معظم منحنيات المستوى التكعيبي.
كان نيوتن زميلًا في كلية ترينيتي والأستاذ الثاني للرياضيات في جامعة كامبريدج. لقد كان مسيحيًا متدينًا ولكنه غير أرثوذكسي رفض بشكل خاص عقيدة الثالوث. على غير العادة بالنسبة لعضو هيئة التدريس في كامبريدج في ذلك الوقت ، رفض أن يأخذ الأوامر المقدسة في كنيسة إنجلترا. إلى جانب عمله في العلوم الرياضية ، كرس نيوتن الكثير من وقته لدراسة الكيمياء والتسلسل الزمني الكتابي ، لكن معظم أعماله في تلك المجالات ظلت غير منشورة حتى فترة طويلة بعد وفاته. مرتبطًا سياسيًا وشخصيًا بالحزب اليميني ، خدم نيوتن فترتين قصيرتين كعضو في البرلمان عن جامعة كامبريدج ، في 1689-1690 و 1701-1702. حصل على لقب فارس من قبل الملكة آن عام 1705 وأمضى العقود الثلاثة الأخيرة من حياته في لندن ، حيث شغل منصب الحارس (1696-1699) والماجستير (1699-1727) في دار سك العملة الملكية ، وكذلك رئيس الجمعية الملكية (1703) - 1727).