A
XVI-XVII. századot sok joggal nevezi a fizika történetének egyik legdicsőségesebb korszakának. Nagyrészt ekkor rakták le az alapokat, amelyek nélkül e tudomány továbbfejlesztése egyszerűen elképzelhetetlen lenne. Kopernikusz, Galilei, Kepler nagyszerű munkát végzett, hogy a fizikát olyan tudománynak nyilvánítsák, amely szinte minden kérdésre választ tud adni. A felfedezések egész sorában kiemelkedik az egyetemes gravitáció törvénye, amelynek végső megfogalmazása a kiváló angol tudósé, Isaac Newtoné.
A tudós munkájának fő jelentősége nem az egyetemes gravitációs erő felfedezésében volt – Galilei és Kepler is beszélt ennek a mennyiségnek a jelenlétéről már Newton előtt is, hanem abban, hogy ő volt az első annak bizonyítására, hogy mind a Földön, mind az űrben ugyanazok a testek közötti kölcsönhatási erők hatnak.
Newton a gyakorlatban megerősítette és elméletileg alátámasztotta azt a tényt, hogy az Univerzumban minden test, beleértve azokat is,amelyek a Földön helyezkednek el, kölcsönhatásba lépnek egymással. Ezt a kölcsönhatást gravitációnak nevezik, míg magát az egyetemes gravitáció folyamatát nevezik gravitációnak.
Ez a kölcsönhatás a testek között jön létre, mert létezik egy speciális, másokkal ellentétben az anyag típusa, amelyet a tudományban gravitációs mezőnek neveznek. Ez a mező minden tárgy körül létezik és hat, miközben nincs ellene védelem, mivel páratlan képességgel rendelkezik, hogy áthatoljon bármilyen anyagon.
Az egyetemes gravitáció ereje, amelynek meghatározását és megfogalmazását Isaac Newton adta meg, közvetlenül függ a kölcsönhatásban lévő testek tömegének szorzatától, és fordítottan az ezen objektumok közötti távolság négyzetétől. Newton szerint – a gyakorlati kutatások cáfolhatatlanul megerősítve – az univerzális gravitáció erejét a következő képlettel találjuk meg:
F=Mm/r2.
Különös jelentősége van benne a G gravitációs állandónak, amely körülbelül 6,6710-11(Nm2)/kg2.
Az a gravitációs erő, amellyel a testeket vonzza a Föld, a Newton-törvény speciális esete, és gravitációnak nevezik. Ebben az esetben a gravitációs állandó és magának a Földnek a tömege elhanyagolható, így a gravitációs erő meghatározásának képlete így fog kinézni:
F=mg.
Itt g nem más, mint a nehézségi gyorsulás, amelynek számértéke megközelítőleg 9,8 m/s2.
Newton törvénye nem csak a közvetlenül a Földön zajló folyamatokat magyarázza meg, hanem számos, az egész Naprendszer felépítésével kapcsolatos kérdésre ad választ. Különösen az égitestek közötti univerzális gravitáció ereje van döntő befolyással a bolygók mozgására a pályájukon. Ennek a mozgásnak az elméleti leírását Kepler adta, de igazolása csak azután vált lehetségessé, hogy Newton megfogalmazta híres törvényét.
Maga Newton egy egyszerű példával kapcsolta össze a földi és földönkívüli gravitáció jelenségeit: amikor egy ágyút elsütnek, az atommag nem egyenesen, hanem egy íves pálya mentén repül. Ugyanakkor a lőpor töltésének és az atommag tömegének növekedésével az utóbbi egyre messzebbre repül. Végül, ha feltételezzük, hogy lehet elegendő lőport beszerezni és olyan ágyút tervezni, hogy az ágyúgolyó körberepülje a földgömböt, akkor ezt a mozgást végrehajtva nem áll meg, hanem folytatja körkörös (ellipszoid) mozgását, forogva. a Föld mesterséges műholdjává. Ennek eredményeként a gravitációs erő a természetben azonos a Földön és a világűrben.
