1543年，尼古拉·哥白尼出版《天体运行论》一书，提出“日心说”，地球不再被认为是宇宙的中心。1609年，约翰内斯·开普勒在着作《新天文学》中举证说明行星沿以太阳为一个焦点的椭圆轨道运动，且行星与太阳的连线在相同的时间内扫过同样的面积。在之后出版的《世界的和谐》中，他又添加了第三条定律，即行星公转周期的平方与其轨道半长轴的三次方成正比。这三条定律被统称为开普勒三定律。伽利略在他的着作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（）中引入了惯性的概念，以此奠定了现代动力学的基础。同时，伽利略的斜面实验阐述了匀