Робота над «Математичними началами натуральної філософії» або в сучасних термінах «Математичними основами фізики» почалась в 1682 році на хвилі інтересу до комети Галлея, яка в черговий раз наблизилась до Землі. Для того, щоб пояснити її рух навколо Сонця, 26-річний Едмун Галлей звернувся до професора Кембріджського університету Ісаака Ньютона. За два роки той надіслав Галлею свій трактат «Рух тіл по орбіті», який згодом допрацював, а в 1686 році — його розширений варіант, в якому Ньютон сформулював закони руху і гравітації, якими пояснив еліптичність орбіт планет Сонячної системи і комет.
На гроші Галлея «Математичні начала натуральної філософії» вийшли друком 6 липня 1687 року в кількості 120 примірників, які були продані за чотири роки (непоганий результат для наукових праць тих років). На відміну від своїх попередників Ньютон відмовився від якісного опису природних явищ, а зосередився на кількісному розрахунку результатів їх дії. Крім того, він визначив базові поняття механіки, причому ввів декілька нових, включаючи такі найважливіші фізичні величини, як маса, зовнішня сила і кількість руху, а також сформулював три закони механіки і закон всесвітнього тяжіння. З його допомогою, спираючись на емпіричні закони Кеплера, вдалось пояснити еліптичність планетарних орбіт і розрахувати швидкість руху планет навколо Сонця.
Запропонована цілісна математична модель для опису руху фізичних тіл і їх взаємодії дозволила не тільки підтвердити істинність геліоцентричної системи Коперника, але й розвинути її — за Ньютоном Сонце підчиняється загальним законам руху, які справедливі і для планет Сонячної землі, і для Місяця, і для комет. Йому також вдалось пояснити фізичні причини приливів-відливів, особливості орбіти Місяця і розрахувати його масу.
За життя автора книга Ньютона витримала три видання, причому при кожному перевиданні він вносив до неї суттєві доповнення та уточнення. Незважаючи на те, що Ньютон не пояснив природу сил тяжіння, успіхи небесної механіки XVIII століття (розрахунок періоду обертання комети Галлея і відкриття Нептуна), всі закони Ньютона вважалися непорушними більше двохсот років — лише на початку XX століття з появою робіт Ейнштейна із загальної теорії відносності була розкрита природа гравітації і описані гравітаційні взаємодії тіл, що рухаються зі швидкостями близькими до швидкості світла.
Коментарі
Дивіться також
• Закони Кеплера, 1618
• Відкриття планети Нептун, 1846
• Загальна теорія відносності, 1916