Πολύ πριν τον Νεύτωνα, οι αστρονόμοι κατέγραφαν τις κινήσεις των πλανητών και έθεταν ερωτήματα για το ποιους νόμους υπακούουν.

Το αίνιγμα το "έλυσε" ο Κέπλερ (1571-1630), αναλύοντας τα λεπτομερή στοιχεία που είχε συγκεντρώσει ο δάσκαλός του Τύχων Μπραχέ (1546-1601). Κατά τον Κέπλερ, οι κινήσεις των πλανητών περιγράφονται με τρεις Νόμους:

• Πρώτος Νόμος: Κάθε πλανήτης διαγράφει ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο, με τον Ήλιο να βρίσκεται σε μία από τις εστίες της έλλειψης.
• Δεύτερος Νόμος: Καθώς ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, η νοητή ακτίνα που ενώνει τον Ήλιο με τον πλανήτη, σαρώνει σε ίσους χρόνους ίσα εμβαδά. Συνεπώς, η ταχύτητα του πλανήτη είναι μεγαλύτερη όταν αυτός βρίσκεται κοντά στον Ήλιο.

• Τρίτος Νόμος: Αν Τ είναι ο χρόνος μια πλήρους περιφοράς του πλανήτη γύρω από τον Ήλιο και R o μεγάλος ημιάξονας της τροχιάς του, τότε τα ποσά T² και R³ είναι ανάλογα.

Ο Νεύτωνας (1643-1727) θεωρείται ο θεμελιωτής της Mηχανικής. Έθεσε στα θεμέλιά της τέσσερις βασικές αρχές, οι οποίες ήταν δυνατόν να ερμηνεύσουν τις σύνθετες κινήσεις των υλικών σωμάτων. Η θεμελίωση αυτή είναι ανάλογη της αξιωματικής θεμελίωσης των Μαθηματικών από τον Ευκλείδη, όπου όλα τα θεωρήματα και οι προτάσεις αποτελούν συνέπειες πολύ λίγων αξιωμάτων.

Οι Νόμοι της Μηχανικής (όπως κάλεσε ο Νεύτωνας τις αρχές του):

• Ο Νόμος της Αδράνειας: Τα υλικά σώματα διατηρούν την κινητική τους κατάσταση, εφόσον δεν εφαρμοστεί σε αυτά κάποια δύναμη.
• Ο Θεμελιώδης Νόμος της Μηχανικής: Η επιτάχυνση ενός σώματος είναι ανάλογη της δύναμης που επιδρά σ' αυτό και αντιστρόφως ανάλογη της μάζας του (F = m*γ)
• Ο Νόμος Δράσης και Αντίδρασης: Οι δυνάμεις εμφανίζονται σε ζεύγη ίσων και αντίθετων δυνάμεων.
• Ο Νόμος της Παγκόσμιας Έλξης: Δύο υλικά σώματα έλκουν το ένα το άλλο με δύναμη ανάλογη με τις μάζες τους και αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου των αποστάσεών τους. Δηλαδή, αν οι μάζες των σωμάτων ήταν m₁ και m₂ και η απόστασή τους είναι r, τότε, το ένα έλκει το άλλο με δύναμη όπου G είναι η σταθερά παγκόσμιας έλξης και είναι G=6,67*10^-11 Kg^-1s^-2m³

Όταν ο Νεύτωνας θέλησε να προβάλει την καθολική ισχύ των Νόμων της Μηχανικής, επέλεξε ως εφαρμογή τους την ερμηνία της κίνησης των πλανητών, την οποία κατέγραψε στο 3ο βιβλίο του έργο του "Principia". Ήταν η πρώτη φορά που οι Νόμοι του Κέπλερ θα αποδεικνύονταν με ορθολογικό τρόπο.

Παρακάτω είναι η απόδειξη του 3ου νόμου του Κέπλερ. Για απλούστευση, αντί για τον μεγάλο ημιάξονα R της έλλειψης, εμφανίζεται η μέση απόσταση r του πλανήτη από τον Ήλιο:

Σημείωση της καθηγήτριας: Όταν δίδασκα τους τρεις Νόμους του Κέπλερ στο μάθημα της Αστρονομίας, τότε ο Μιχάλης Β. θέλησε να αποδείξει τον 3ο από αυτούς. Χρειάστηκε μόλις λίγα λεπτά για να καταγράψει την παραπάνω απόδειξη. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε για μένα μια πρωτόγνωρη, ευχάριστη έκπληξη.