牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律是他在自然科學(xué)中最輝煌的成就.那是在假期里,牛頓常常來到母親的家中,在花園里小坐片刻.有一次,象以往屢次發(fā)生的那樣,一個蘋果從樹上掉了下來.一個蘋果的偶然落地,卻是人類思想史的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅,引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢?牛頓思索著.終于,他發(fā)現(xiàn)了對人類具有劃時代意義的萬有引力.他認(rèn)為太陽吸引行星,行星吸引行星,以及吸引地面上一切物體的力都是具有相同性質(zhì)的力,還用微積分證明了開普勒定律中太陽對行星的作用力是吸引力,證明了任何一曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),若是半徑指向靜止或勻速直線運(yùn)動的點(diǎn),且繞此點(diǎn)掃過與時間成正比的面積,則此質(zhì)點(diǎn)必受指向該點(diǎn)的向心力的作用,如果環(huán)繞的周期之平方與半徑的立方成正比,則向心力與半徑的平方成反比.牛頓還通過了大量實(shí)驗,證明了任何兩物體之間都存在著吸引力,總結(jié)出了萬有引力定律：
F=G（m1m2 / r 2）（m1和m2是兩物體的質(zhì)量,r為兩物體之間的距離）.在同一時期,雷恩、哈雷和胡克等科學(xué)家都在探索天體運(yùn)動奧秘,其中以胡克較為突出,他早就意識到引力的平方反比定律,但他缺乏象牛頓那樣的數(shù)學(xué)才能,不能得出定量的表示.