XVI-XVII eeuwen worden door velen terecht een van de meest glorieuze perioden in de geschiedenis van de natuurkunde genoemd. Het was in die tijd dat de basis grotendeels werd gelegd, zonder welke de verdere ontwikkeling van deze wetenschap gewoon ondenkbaar zou zijn. Copernicus, Galileo en Kepler hebben geweldig werk geleverd door natuurkunde te verklaren als een wetenschap die bijna elke vraag kan beantwoorden. In een hele reeks ontdekkingen onderscheidt zich de wet van de universele zwaartekracht, waarvan de uiteindelijke formulering toebehoort aan de uitstekende Engelse wetenschapper Isaac Newton.
De belangrijkste betekenis van het werk van deze wetenschapper was niet zijn ontdekking van de kracht van universele zwaartekracht - zowel Galileo als Kepler spraken over de aanwezigheid van deze hoeveelheid zelfs vóór Newton, maar in het feit dat hij de eerste was om te bewijzen dat zowel op aarde als in de ruimte dezelfde krachten van interactie tussen lichamen optreden.
Newton heeft in de praktijk het feit bevestigd en theoretisch onderbouwd dat absoluut alle lichamen in het heelal, inclusief diedie zich op aarde bevinden, met elkaar in wisselwerking staan. Deze interactie wordt zwaartekracht genoemd, terwijl het proces van universele zwaartekracht zelf zwaartekracht wordt genoemd.
Deze interactie vindt plaats tussen lichamen omdat er een speciaal, in tegenstelling tot andere, soort materie is, dat in de wetenschap het zwaartekrachtveld wordt genoemd. Dit veld bestaat en werkt rond elk object, terwijl er geen bescherming tegen is, omdat het een ongeëvenaard vermogen heeft om door alle materialen te dringen.
De kracht van universele zwaartekracht, waarvan de definitie en formulering werd gegeven door Isaac Newton, is direct afhankelijk van het product van de massa's van op elkaar inwerkende lichamen, en omgekeerd van het kwadraat van de afstand tussen deze objecten. Volgens Newton, onweerlegbaar bevestigd door praktisch onderzoek, wordt de kracht van universele zwaartekracht gevonden door de volgende formule:
F=Mm/r2.
De zwaartekrachtconstante G, die ongeveer gelijk is aan 6,6710-11(Nm2)/kg2, is daarbij van bijzonder belang.
De zwaartekracht waarmee lichamen naar de aarde worden aangetrokken, is een speciaal geval van de wet van Newton en wordt zwaartekracht genoemd. In dit geval kunnen de zwaartekrachtsconstante en de massa van de aarde zelf worden verwaarloosd, dus de formule voor het vinden van de zwaartekracht ziet er als volgt uit:
F=mg.
Hier is g niets anders dan de versnelling van de zwaartekracht, waarvan de numerieke waarde ongeveer gelijk is aan 9,8 m/s2.
De wet van Newton verklaart niet alleen de processen die direct op de aarde plaatsvinden, maar geeft ook een antwoord op veel vragen met betrekking tot de structuur van het hele zonnestelsel. Met name de kracht van universele zwaartekracht tussen hemellichamen heeft een beslissende invloed op de beweging van de planeten in hun banen. De theoretische beschrijving van deze beweging werd gegeven door Kepler, maar de rechtvaardiging ervan werd pas mogelijk nadat Newton zijn beroemde wet formuleerde.
Newton bracht zelf de verschijnselen van terrestrische en buitenaardse zwaartekracht in verband met een eenvoudig voorbeeld: wanneer een kanon wordt afgevuurd, vliegt de kern niet recht, maar langs een boogvormig traject. Tegelijkertijd zal de laatste, met een toename van de lading buskruit en de massa van de kern, steeds verder vliegen. Ten slotte, als we aannemen dat het mogelijk is om voldoende buskruit te krijgen en zo'n kanon te ontwerpen dat de kanonskogel de wereld rond zal vliegen, dan zal hij, nadat hij deze beweging heeft gemaakt, niet stoppen, maar zijn cirkelvormige (ellipsoïde) beweging voortzetten, draaiend in een kunstmatige satelliet van de aarde. Als gevolg hiervan is de zwaartekracht in de natuur hetzelfde, zowel op aarde als in de ruimte.
