很難想像活躍的哈雷和孤僻的牛頓怎能成為好朋友，但二人的確是相差14歲的忘年之交，哈雷是牛頓認為最值的信任、可以推心置腹的朋友。
1680年，哈雷思索一個問題，他由克卜勒第三行星運動定律推導，太陽對行星的引力應該與距離的平方成反比。但這個引力，是否能符合克卜勒第一行星運動定律所述：行星的軌道是橢圓形的？哈雷無法證明，他向曾經研究過相同問題的虎克請教，也徵詢其他皇家學會成員，但沒有人能解，最後，哈雷決定去找牛頓。
1684年8月，哈雷到劍橋找牛頓，發現他煩惱好久的問題，牛頓早在幾年前就寫下答案了！當時，克卜勒行星運動定律只是根據觀測記錄歸納所得，並不瞭解其原理，牛頓卻能解釋為什麼而且有觀測資料支持，甚至發現推導天上的天體與地上的物體的運動，均可由同一定律解釋：萬有引力定律！這真是驚人的發現，牛頓卻沒有發表的打算。
牛頓向來不愛與人爭辯，終其一生，他的偉大成就都是在不得已的情況下發表。隨著二人的友誼逐漸增長，哈雷卯足全力說服牛頓，將他非凡的發現公諸於世，並分成幾卷出版成書。牛頓同意了。
有人說，沒有哈雷，就沒有《自然哲學的數學原理》這本改變歷史的書，這話一點也不假。哈雷想盡辦法、好說歹說才讓牛頓同意寫書；皇家學會同意出版這本書了，卻因瀕臨破產無法印行，哈雷於是自掏腰包，儘管此時因為父親的去世，他自己也有財務上的困難；最後，所有出版庶務都由哈雷一手包辦：和印刷商周旋、校訂、驗算數據和審圖。這之間還曾因為虎克宣稱是他先發現萬有引力，使得牛頓灰心想做罷，都靠哈雷鼓勵《自然哲學的數學原理》，一書才有機會呈現在世人眼前。
《原理》一書出版後大受歡迎，但真正看的懂得人卻寥寥可數，因此需要有人解讀宣傳，這個不二人選當然就是哈雷。哈雷寄了一封信給當時的英王，以《論海潮》為題，深入淺出地介紹潮汐現象。由此可知，哈雷是個蠻優秀的科普作家，同時也很有外交手腕；潮汐的確是個很好的宣傳話題，它與天文、物理相關，同時又與當時在經濟、軍事上扮演重要地位的航海學有重要關係，當然國王會大感興趣。
這二位科學巨擘的關係相當密切，當牛頓任職倫敦皇家鑄幣廠廠長時，也不忘任命當時經濟狀況也不怎麼好的哈雷，任職位於卻司特(Chester)的鑄幣廠管理人，哈雷在此職位待了二年，直到鑄幣廠關門大吉。
不過，也曾發生為人詬病的事。當時航海時，很難訂出經度，船難常因此發生，為此英國以鉅額獎金懸賞尋求解決之道。許多科學家都認為要從天文解決，他們提出相當多方法，現在當然知道其實都不太實用，不過在當時都討論的熱鬧滾滾，而不管使用哪種方法，都需要精確的天文觀測與星圖。哈雷與牛頓不知哪裡弄來，當時的皇家天文學家福藍斯迪花了四十年時間的觀測資料，未經同意便擅自印行，哈雷還在序文中批評、攻擊福藍斯迪怠惰、藏私，缺乏公開的精神。福藍斯迪為此大感震怒，他立即收購已上市四百本書中的三百本，一把火全燒了；福藍斯迪認為這些資料未經仔細檢驗，擅自發行有損科學家的名譽。各位看官，你們認為這是誰對誰錯？總之，福藍斯迪與哈雷的關係雪上加霜，後來福藍斯迪去世後，皇家天文學家一職由哈雷接任，福藍斯迪的遺孀生氣極了，她把格林威治天文台的儀器賣光光，讓哈雷剛上任就面臨沒有儀器用的窘境。不過大家可不要以為福藍斯迪的遺孀侵佔公器，這些儀器很多都是福藍斯迪自掏腰包買的。
註：英國懸賞經度定位鉅額獎金，後來獎落誰家？竟然是個未經正規教育、木匠出身的鐘錶匠！對這段故事有興趣的人，請參閱時報出版社的《尋找地球刻度的人》，這本書非常有意思，強力推薦。
哈雷彗星的發現
史上最有名的彗星，應屬哈雷彗星。現在的彗星冠上的是首次觀測到它的人名字，如海爾-波普彗星，哈雷彗星則是被預言出現之星。
牛頓的《自然哲學的數學原理》一書於1686年出版，此書提出假設，認為有些彗星有封閉的軌道，也就是會有規律地重複出現；哈雷想驗證這個假設。
從1695年起，他收集過去的觀測記錄，運用牛頓運動定律加以分析，發現1305、1380、1456、1531、1607、與1682年觀測到的彗星軌道非常相似，應該是同一個彗星。如果這個推測是正確的，那麼它應該會在1758年再度出現，哈雷在1705年對世人做了預言，這是首次有人預言彗星的出現，他說：「如果1758年時他果然再現，那麼後代人將會記得，發現這顆彗星的功勞，要歸給一個英國人。」他說對了，1758年聖誕節（剛好也是牛頓的生日，真是美好的巧合），它又再次出現於世人眼底，比哈雷預測的稍微晚了一些些，並於1759年3月14日通過近日點。後來，這個最富傳奇色彩的彗星，果然以這個英國人為名，沿用至今。
一般人所認識的哈雷彗星，就是它有名的76年週期。但是，如果你以為只要知道哈雷彗星曾於哪一年回歸，加76年就是它下一次回歸的年份，那可不一定正確。由於彗星質量很小，當它運行經過較大的行星（如：木星）附近時，很容易受行星引力影響而改變軌道；再者，每次行經太陽附近時，受太陽照射，都會損失質量，這也會影響軌道。據科學家推測，哈雷彗星的週期大約在 76.0年到79.3年。不過相對於其他彗星，哈雷彗星仍舊是顆非常活躍、週期穩定的彗星。
哈雷彗星於1986年再度來訪，也是人類進入太空時代的第一次，蘇聯、日本、歐洲太空總署都派出太空船迎接，有趣的是，美國太空總署竟然在這場盛會中缺席！這些太空船中，以歐洲太空總署的喬托號(Giotto)最為接近，還拍攝到彗核的真面目。下次哈雷彗星將於2061再度來訪。
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