在开普勒发现这些定律的同时，伽利略也在学习运动定律。问题是，是什么让行星在环绕运动？（在那段时间里，有一个理论称行星之所以做环绕运动是因为在它们的后面有看不见的天使，他们拍打着翅膀，引导着行星向前。你将看到这个理论会被修改！它表明为了维持行星的环绕，不可见的天使必须要朝不同的方向飞行，而且他们没有翅膀。除此之外，这是一个某种很相似的理论！）伽利略发现了一个非常令人惊叹的事实（关于运动），它是理解这些定律的本质。那就是惯性原理——如果某个事物正在运动，没有任何东西碰触它，并且完全不受干扰，它将永久地进行下去，在直线上以一个相同的速度滑行。（为什么它能够保持滑行？我们并不知道，然而这就是事实。）

牛顿修改了这个点子，他说改变物体运动的唯一方式是施加力。如果一个物体加速，是因为一个力被应用到它运动的方向上。换句话说，如果它的运动被改变到新的方向上，是因为一个力在旁边被应用。牛顿因此新添了观点，改变一个物体的运动方向或速度需要施加一个力。例如，一个石头被绑在一条线上，然后抡着它旋转，保持它的运动需要一个力。我们不得不拉着条线。实际上，这条定律说由力产生的加速度与质量成反比，或者力与质量乘以加速度的值成正比。（质量可以被测出，通过在相同的条线上放置其他的石头，然后让它以相同的速度绕着相同的圆环运动。以这种方式可以发现差不多的力的作用，物体的质量越大，需要的力就越大。）从这些思考中得到的聪慧的观点是保持一个行星在其轨道上并不需要沿着切线的力（天使不用沿着切线飞行），因为行星会沿着那个方向滑行。如果没有任何东西干扰它，行星会沿着直线滑出。但是实际上，运动偏离了这条线，如果没有其他力的作用，物体本该沿着该线走的，之所以会偏离是因为有一个力垂直作用于它运动方向上，而不是沿着它运动的方向。换句话说，由于惯性原理，控制着一个行星绕着太阳运动所需要的力不是绕着太阳的，而是朝向太阳的。（如果有一个力朝向太阳，太阳也许就是那个天使！）