太陽與行星間的引力

克卜勒定律發現以後，人們開始更深入的思考：是什麼原因使行星繞太陽運動？伽利略、克卜勒以及法國數學家笛卡爾（R.Descartes，1956——1650）都提出過自己的解釋。牛頓時代的科學家，如胡克等人認為，行星繞太陽運動是因為受到了太陽對它的引力，甚至證明了如果行星的軌道是圓的，它所受的引力的大小與行星到太陽的距離的二次方成反比。但由於關於運動和力的清晰概念是在他們以後牛頓建立的，當時沒有這些概念，因此他們無法深入研究。

牛頓在前人對慣性研究的基礎上，開始思考“物體怎樣才會不沿直線運動”這一問題。他的回答是:以任何方式改變速度（包括改變速度的方向）都需要力。這就是說，使行星沿圓或橢圓運動，需要指向圓心或橢圓焦點的力，這個力就是太陽對他的引力。於是，牛頓利用他的運動定律把行星的向心加速度與太陽對它的引力聯繫起來了。

為了簡化問題，我們把行星軌道當做圓來處理。