Окончательный удар геоцентрическому мировоззрению был нанесен во второй половине XVII века.

Открытие И. Ньютоном закона всемирного тяготения позволило предсказывать новые, еще неизвестные явления природы.

Гениальный английский ученый Исаак Ньютон родился в 1642 г., в год смерти Галилея. В 1665 г. он окончил Кэмбриджский университет, в котором с 1669 г. стал профессором математики. Идея о существовании всемирного тяготения зародилась у него еще в 1665 г., но для ее обоснования необходимо было создать новую отрасль науки — динамику.

Ньютон, прежде всего, сформулировал основные понятия динамики и выразил это в своих знаменитых трех законах движения. Согласно этим законам всякое тело, не подверженное действию каких-либо сил, движется лишь прямолинейно и равномерно. Криволинейное, в частности круговое, движение показывает, что на тело действуют силы, которые непрерывно искривляют его траекторию. Если, например, Луна движется вокруг Земли по круговой орбите, то, значит, она должна непрерывно притягиваться к центру, в котором находится Земля. Но не является ли сила притяжения, проявляющаяся в движении Луны и планет, по своей природе той самой силой тяжести, которая заставляет все тела на Земле падать на ее поверхность?

Для решения этого вопроса, которое означало бы гениальное обобщение, устанавливающее общность природы сил как на Земле, так и в космосе, нужно было решить существенную задачу, а именно установить, как проявляется притяжение больших массивных тел вроде нашей Земли вблизи самой их поверхности.

Ньютон доказал, что всякое сферическое тело при любом концентрическом распределении внутри него вещества разной плотности притягивает так, как если бы вся его масса была сосредоточена в одной точке — в его центре. После этого было уже легко сравнить ускорение любого тела, падающего на земную поверхность, с центральным ускорением, которое проявляется в движении Луны, поскольку к тому времени были уже достаточно определены радиус Земли и размеры лунной орбиты. Оказалось, что сила, которой Земля притягивает Луну, представляет собой обычную силу тяжести, изменяющуюся обратно пропорционально квадрату расстояния. Так был открыт закон всемирного тяготения, который Ньютон сформулировал в общем виде: две любые массы притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Ньютон показал, что открытый им закон всемирного тяготения является общим законом природы, и математически вывел из него как следствия все три закона Кеплера. Более того, Ньютон объяснил те небольшие неправильности, которые стали замечаться в движении планет в связи с возросшей точностью астрономических наблюдений и сущность которых состоит в небольшом отклонении движения планет от законов Кеплера. Эти отклонения, называемые возмущениями, являются следствием взаимного притяжения планет друг к другу и лишний раз подтверждают взаимное притяжение всех тел природы.

Гениальное открытие И. Ньютона было им опубликовано лишь в 1687 г. в труде «Математические основы физики» сразу легло в основу развития астрономии на столетия вперед. На основе закона всемирного тяготения возникла новая наука — небесная механика.

Ньютон применил свой закон к анализу многих явлений природы. Так, он показал, что Земля вследствие своего вращения вокруг оси не может иметь правильной сферической формы, а должна быть сплющена у полюсов, причем верхний предел сжатия, соответствующий полной однородности ее вещества, должен равняться 1 : 144 2. Как показали непосредственные геодезические измерения, Земля действительно сплющена у полюсов, но в меньшей степени, а именно 1 :297, что указывает на увеличение плотности вещества внутри Земли с глубиной.

Таким образом, закон Ньютона позволяет проникать даже в глубь планетных масс и судить о распределении плотности на разной глубине. В дальнейшем подобным способом было исследовано внутреннее строение Юпитера и других планет, обладающих значительным сжатием.

Далее, Ньютон объяснил известное явление приливов и отливов в морях и океанах Земли действием лунного притяжения на водные массы этих бассейнов.

Наконец, Ньютон доказал, что и другие космические тела — кометы, часто появляющиеся в Солнечной системе, также подчиняются закону тяготения, а вовсе не движутся по прямым линиям, как это предполагалось раньше, например Кеплером.
В 1704 г. друг и ученик Ньютона Эдмунд Галлей (1656—1742) закончил большую работу по изучению движений многих комет и обнаружил, что яркие кометы, появлявшиеся в 1531, 1607 и 1682 гг., имеют очень сходные орбиты. Галлей пришел к выводу, что в указанные годы наблюдалось появление одной и той же кометы, движущейся вокруг Солнца по очень вытянутой эллиптической орбите и имеющей период обращения около 76 лет. Эта комета была названа кометой Галлея.
Вычисление Ньютоном орбиты этой кометы подтвердило предсказание Галлея об очередном появлении кометы в 1759 г., которое действительно произошло уже после смерти обоих ученых.