中世纪欧洲，人们对彗星缺乏科学了解，以为彗星是灾难和痛苦的预兆。1682年，一颗彗星掠过英国上空，在全国引起了恐慌。一个叫哈雷的天文学家对这颗彗星十分着迷，他就去拜访那个时代最大的大牛，正好他也姓牛，牛顿（Isaac Newton ，1643年-1727年）。牛顿告诉他：“这颗彗星沿椭圆轨道运动，控制它的力来自太阳，力的大小和太阳彗星距离的平方成反比。”哈雷非常震惊：“你是怎么知道的？”牛顿回答：“我计算出来的。”牛顿用自己制作的反射望远镜跟踪这颗彗星，它的轨道完全遵循他在20年前建立的万有引力定律。哈雷意识到牛顿研究非凡的意义，1687年，在哈雷的资助下，牛顿出版了巨著《自然哲学的数学原理》[1]。

牛顿在书中给出了牛顿三定律和第一个引力理论——万有引力定律，描述了任何有质量的粒子间相互吸引的作用，两个质量m₁、m₂距离r的粒子受到引力F为：

式中G是万有引力常数。这个公式今天所有的中学生都耳熟能详，它囊括了哥白尼、开普勒和伽利略一直试图解释的有关太阳系的一切。同时牛顿为了解引力方程，发现17世纪的数学不够用，于是顺便发明了数学的新分支——微积分。牛顿发现苹果、月亮、行星全都遵循这个引力规律,在他眼中，宇宙就像一个永恒不变的精密钟表，当钟表师傅给它上好发条以后，它就会自己永远不停地运行，一切可以通过计算来确定。牛顿推出万有引力定律以后，科学家们认为引力问题已经得到解决，运用牛顿的公式可以解释一切，从机械设计到桥梁制造，人们在牛顿开创的道路上开启工业革命建立现代文明。牛顿引力理论统治了他之后的几个世纪。