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牛頓理論還表明，開普勒對行星運動的描述只是近似的。如果一顆行星只被太陽吸引，其軌道將是一個完美的橢圓，但實際上每顆行星都受到其他行星引力的擾動（尤其是被木星擾動，它比其他行星都大得多），由此導致的軌道偏差雖然很小，卻可以計算也可以觀測。埃班·勤維葉（Urbain Le Verrier）和約翰·亞當斯（John Adams）正是運用“擾動理論”於1846年預言了海王星的存在及其精確位置。這顆新行星果然在他們計算的位置上被發現，標誌著牛頓引力理論的高峰。
不可見世界的兩位先知
天空中存在著黑暗的天體，像恆星那樣大，或許也像恆星那樣多。一個具有與地球同樣的密度而直徑為太陽25O倍的明亮星球，它發射的光將被它自身的引力拉住而不能被我們接收。正是由於這個道理，宇宙中最明亮的天體很可能卻是看不見的。
——皮爾·西蒙·拉普拉斯（1796）
18世紀末，約翰·米切爾（John Michell）牧師和皮爾·西蒙·拉普拉斯把光速有限的認識與牛頓的逃逸速度概念結合起來，從而發現了引力的最富魅力的結果：黑洞。
逃逸速度的概念是人們很熟悉的。一個人無論用多大力向空中扔出石塊，石塊終將落回地面，這使人感到引力似乎不可抗拒。然而，我們還是要問，引力能夠對物質束縛到什麼程度？如果不是由地球上而是由火星的一顆小衛星上如說火星丟擲石塊，情形就完全不同。火衛一的引力是如此之小，一個人的臂力就足以把石塊拋到繞它運轉的軌道上，甚至可以把石塊拋到圍繞火星的軌道上，而火衛一距離火星約有叨皿公里。
讓我們仍回到地球上來。地球的引力可以由一個很深而開口處很寬的勢附來表示。拋射物體只有速度足夠高才能逃離地球。為了把一顆衛星送入軌道，火箭發射器必須到達一定的高度，然後轉到與地面平行的方向，再加速到至少每秒8公里的速度，這個速度所對應的離心力（朝向外空）才能與引力（朝向他心）相平衡。
有一種叫做一飛車走壁的危險表演，摩托車手駕車在陡峭的斜壁上賓士。隨著車速增大，車子也沿著斜壁升高。一顆軌道上的衛星很像這裡的飛車，它也在引力勢隊的壁上運轉。
如果摩托車手進一步把車速增大到另一個臨界值以上，他就會飛出斜壁。同樣，如果火箭的速度足夠大，它也能擺脫地球的吸引。這個臨界速度對一塊石頭或一枚火箭來說都是一樣的，它就叫逃逸速度。就地球而言，它是11．2公里／秒，對其他任何一個行星、恆星或別的天體，也很容易算出其大小。這個速度只取決於那個提供引力的星球的性質，而與被拋射的物體無關。星球的質量越大，逃逸速度也越大；質量一定時，逃逸速度則隨星球半徑的減小而增大。
這就是說，一個星球的密度越大也就是越緻密，它的引力乾脆就越深，要逃脫它的束縛顯然就越困難。火衛一的逃逸速度只有5米／秒，月亮的是24公里／秒，而太陽的是620公里／秒。對於更緻密的星球，例如白矮星（見第5章），這個速度高達每秒數千公里。
關於黑洞的思想正是來自於把簡單的逃逸速度概念推向極端。自16％年奧拉斯·雷默（01asRoemer）對木星衛星的運動進行觀測以來，已經知道光的速度大約是3
0公里／秒。於是就很容易想象出這樣一種星球的存在，其質量是如此之六．以至於從其表面逃逸的速度大於光速。
約翰·米切爾在一篇於1783年的英國皇家學會會議上宣讀並隨後發表在《哲學學報》（Philosophical Transactions）的論文中寫道：“如果一個星球的密度與太陽相同而半徑為太陽的50o倍，那麼一個從很高處朝該星球下落的物體到達星球表面時的速度將超過光速。所以，假定光也像其他物體一樣被與慣性力成正比的力所吸導，所有從這個星球發射的光將被星球自身的引力拉回來。”此後不久，數學家、天文學家、天體力學王於皮爾·西蒙·拉普拉斯於1796年在他的《宇宙體系論》（ExPosition dusystemedu mond…中也作了類似的陳述。
除了超前一個多世紀料想到光能被引力捕獲外，拉普拉斯和米切爾還猜想到巨大的暗天體可能像恆星一樣眾多。在20世紀末，這科學鉅變的時期，暗物質的存在正是宇宙學中最重要的課題之～。宇宙總質量的相當大一部分很可能是看不見的。