En astronomía, las leyes del movimiento planetario de Kepler, publicadas por Johannes Kepler entre 1609 y 1619, describen las órbitas de los planetas alrededor del Sol. Las leyes modificaron la teoría heliocéntrica de Nicolás Copérnico, sustituyendo sus órbitas circulares y epiciclos por trayectorias elípticas, y explicando cómo varían las velocidades planetarias. Las tres leyes establecen que:

La órbita de un planeta es una elipse con el Sol en uno de los dos focos.

Un segmento de línea que une un planeta y el Sol barre áreas iguales durante intervalos de tiempo iguales.

El cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita. Las órbitas elípticas de los planetas se indicaron mediante cálculos de la órbita de Marte. A partir de esto, Kepler infirió que otros cuerpos del Sistema Solar, incluidos los más alejados del Sol, también tienen órbitas elípticas. La segunda ley ayuda a establecer que cuando un planeta está más cerca del Sol, viaja más rápido. La tercera ley expresa que cuanto más lejos está un planeta del Sol, más lenta es su velocidad orbital, y viceversa.

Isaac Newton demostró en 1687 que relaciones como las de Kepler se aplicarían en el Sistema Solar como consecuencia de sus propias leyes del movimiento y la ley de la gravitación universal.

Sir Isaac Newton (25 de diciembre de 1642 - 20 de marzo de 1726/27) fue un matemático, físico, astrónomo, alquimista, teólogo y autor inglés (descrito en su época como un "filósofo natural") ampliamente reconocido como uno de los más grandes matemáticos y físicos de todos los tiempos y entre los científicos más influyentes. Fue una figura clave en la revolución filosófica conocida como la Ilustración. Su libro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), publicado por primera vez en 1687, estableció la mecánica clásica. Newton también hizo contribuciones fundamentales a la óptica y comparte el crédito con el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz por desarrollar el cálculo infinitesimal.

En los Principia, Newton formuló las leyes del movimiento y la gravitación universal que formaron el punto de vista científico dominante hasta que fue reemplazado por la teoría de la relatividad. Newton usó su descripción matemática de la gravedad para derivar las leyes de movimiento planetario de Kepler, dar cuenta de las mareas, las trayectorias de los cometas, la precesión de los equinoccios y otros fenómenos, erradicando la duda sobre el heliocentrismo del Sistema Solar. Demostró que el movimiento de los objetos en la Tierra y los cuerpos celestes podía explicarse por los mismos principios. La inferencia de Newton de que la Tierra es un esferoide achatado fue posteriormente confirmada por las mediciones geodésicas de Maupertuis, La Condamine y otros, convenciendo a la mayoría de los científicos europeos de la superioridad de la mecánica newtoniana sobre los sistemas anteriores.

Newton construyó el primer telescopio reflector práctico y desarrolló una sofisticada teoría del color basada en la observación de que un prisma separa la luz blanca en los colores del espectro visible. Su trabajo sobre la luz se recopiló en su influyente libro Opticks, publicado en 1704. También formuló una ley empírica de enfriamiento, realizó el primer cálculo teórico de la velocidad del sonido e introdujo la noción de fluido newtoniano. Además de su trabajo sobre cálculo, como matemático, Newton contribuyó al estudio de las series de potencias, generalizó el teorema del binomio a exponentes no enteros, desarrolló un método para aproximar las raíces de una función y clasificó la mayoría de las curvas planas cúbicas.

Newton fue miembro del Trinity College y el segundo profesor lucasiano de matemáticas en la Universidad de Cambridge. Era un cristiano devoto pero poco ortodoxo que rechazaba en privado la doctrina de la Trinidad. Inusualmente para un miembro de la facultad de Cambridge de la época, se negó a tomar las órdenes sagradas en la Iglesia de Inglaterra. Más allá de su trabajo sobre las ciencias matemáticas, Newton dedicó gran parte de su tiempo al estudio de la alquimia y la cronología bíblica, pero la mayor parte de su trabajo en esas áreas permaneció inédito hasta mucho después de su muerte. Vinculado política y personalmente al partido Whig, Newton sirvió dos breves mandatos como miembro del parlamento de la Universidad de Cambridge, en 1689-1690 y 1701-1702. Fue nombrado caballero por la reina Ana en 1705 y pasó las últimas tres décadas de su vida en Londres, sirviendo como Guardián (1696-1699) y Maestro (1699-1727) de la Royal Mint, así como presidente de la Royal Society (1703). –1727).