XVI-XVII århundraden kallas av många med rätta för en av de mest ärorika perioderna i fysikens historia. Det var vid denna tid som grunden till stor del lades, utan vilken vidareutvecklingen av denna vetenskap helt enkelt skulle vara otänkbar. Copernicus, Galileo, Kepler har gjort ett bra jobb för att förklara fysiken som en vetenskap som kan svara på nästan alla frågor. Utmärkande för en hel rad upptäckter är den universella gravitationens lag, vars slutliga formulering tillhör den framstående engelske vetenskapsmannen Isaac Newton.
Den huvudsakliga betydelsen av denna forskares arbete låg inte i hans upptäckt av den universella gravitationskraften - både Galileo och Kepler talade om närvaron av denna kvantitet redan före Newton, utan i det faktum att han var den första för att bevisa att både på jorden och i rymden verkar samma krafter för interaktion mellan kroppar.
Newton bekräftade och underbyggde i praktiken det faktum att absolut alla kroppar i universum, inklusive desom finns på jorden, interagerar med varandra. Denna interaktion kallas gravitation, medan själva processen med universell gravitation kallas gravitation.
Denna interaktion sker mellan kroppar eftersom det finns en speciell, till skillnad från andra, typ av materia, som inom vetenskapen kallas gravitationsfältet. Detta fält existerar och verkar runt absolut vilket föremål som helst, samtidigt som det inte finns något skydd mot det, eftersom det har en oöverträffad förmåga att penetrera vilket material som helst.
Den universella gravitationens kraft, vars definition och formulering gavs av Isaac Newton, är direkt beroende av produkten av massorna av samverkande kroppar, och omvänt på kvadraten på avståndet mellan dessa objekt. Enligt Newton, obestridligt bekräftad av praktisk forskning, hittas den universella gravitationskraften av följande formel:
F=Mm/r2.
Gravitationskonstanten G, som är ungefär lika med 6,6710-11(Nm2)/kg2, är av särskild betydelse i den.
Den gravitationskraft med vilken kroppar attraheras till jorden är ett specialfall av Newtons lag och kallas gravitation. I det här fallet kan gravitationskonstanten och själva jordens massa försummas, så formeln för att hitta tyngdkraften kommer att se ut så här:
F=mg.
Här är g inget annat än gravitationsaccelerationen, vars numeriska värde är ungefär lika med 9,8 m/s2.
Newtons lag förklarar inte bara de processer som äger rum direkt på jorden, den ger svar på många frågor relaterade till hela solsystemets struktur. I synnerhet har den universella gravitationskraften mellan himlakroppar ett avgörande inflytande på planeternas rörelse i deras banor. Den teoretiska beskrivningen av denna motion gavs av Kepler, men dess motivering blev möjlig först efter att Newton formulerat sin berömda lag.
Newton själv kopplade samman fenomenen jordbunden och utomjordisk gravitation med ett enkelt exempel: när en kanon avfyras flyger kärnan inte rakt utan längs en bågformad bana. Samtidigt, med en ökning av laddningen av krut och massan av kärnan, kommer den senare att flyga längre och längre. Slutligen, om vi antar att det är möjligt att få tillräckligt med krut och designa en sådan kanon att kanonkulan kommer att flyga runt jordklotet, då kommer den, efter att ha gjort denna rörelse, inte att stanna, utan fortsätta sin cirkulära (ellipsformade) rörelse och vrida sig in i en konstgjord satellit av jorden. Som ett resultat är tyngdkraften densamma i naturen både på jorden och i yttre rymden.
