300年前，牛顿总结了天文学、数学、力学的成果，撰写了《自然哲学之数学原理》（见图1）。这本书的出版，就人类文明史而言，表明人类文明发展从认识自然进入到改造自然的阶段，并诱发了英国和法国的工业革命。迄今为止，还没有第二个重要的科学或其他学术理论取得如此之大的成就。但是，此时的中国还没有意识到科学时代的到来，当时，34岁的康熙皇帝已经完成了平三藩、收台湾的功业，并且把老毛子打的满地找牙。
图1牛顿发表的《原理》
牛顿出版《自然哲学的数学原理》这本书的目的是想让人们了解他的科学成果，从而依据科学解释宇宙天体的运动问题。牛顿不仅用万有引力定律解释了天体的运动，而且还通过行星和月球的运动规律说明了万有引力的存在，同时也预言了人类发射人造卫星的可能性。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中写道：
“一个抛射物体，如果没有地球引力的作用，就不会回到地面，而会沿着直线飞出去；如果把空气阻力消除掉，它就会以等速运动飞出去。只是由于它所受的地球引力作用，才使它不断偏离直线轨迹而掉到地面，这种偏离程度取决于地球引力和运动速度的大小。”
“物体所受的引力越小，或者抛射的速度越小，则它的偏离直线轨迹的程度就越小。如果从山顶用弹药以一定的速度把一个铅球平射出去，那么它将沿着一条曲线射到1公里以外落到地面；如果能消除空气阻力，而且发射速度增加到2～10倍，那么铅球的射程也会增加到2～10倍。而且用增加发射速度的方法，人们可以随意增加射程，并且同时减少它的轨迹曲率，使它最终在10倍、20倍或30倍远的距离处落到地面，或者可以使它在落地之前围绕地球旋转一圈，甚至也可以把它抛射的太空，让它永远不会落到地面。”（见图2）
牛顿论证了在万有引力作用下天体是按圆锥曲线轨道运动，圆锥曲线的理论也正是天体运动中更加具体的应用。
图2不同抛射速度抛射物体的射程不同
