Οι
XVI-XVII αιώνες δικαίως αποκαλούνται από πολλούς μία από τις πιο ένδοξες περιόδους στην ιστορία της φυσικής. Ήταν εκείνη τη στιγμή που τέθηκαν σε μεγάλο βαθμό τα θεμέλια, χωρίς τα οποία η περαιτέρω ανάπτυξη αυτής της επιστήμης θα ήταν απλώς αδιανόητη. Ο Κοπέρνικος, ο Γαλιλαίος, ο Κέπλερ έχουν κάνει εξαιρετική δουλειά για να ανακηρύξουν τη φυσική ως επιστήμη που μπορεί να απαντήσει σχεδόν σε κάθε ερώτηση. Σε μια ολόκληρη σειρά ανακαλύψεων ξεχωρίζει ο νόμος της παγκόσμιας έλξης, η τελική διατύπωση του οποίου ανήκει στον εξαιρετικό Άγγλο επιστήμονα Ισαάκ Νεύτωνα.
Η κύρια σημασία του έργου αυτού του επιστήμονα δεν ήταν στην ανακάλυψη της δύναμης της παγκόσμιας έλξης - τόσο ο Γαλιλαίος όσο και ο Κέπλερ μίλησαν για την παρουσία αυτής της ποσότητας ακόμη και πριν από τον Νεύτωνα, αλλά στο γεγονός ότι ήταν ο πρώτος για να αποδείξει ότι τόσο στη Γη όσο και στο διαστημικό διάστημα δρουν οι ίδιες δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωμάτων.
Ο Νεύτωνας στην πράξη επιβεβαίωσε και τεκμηρίωσε θεωρητικά το γεγονός ότι απολύτως όλα τα σώματα στο Σύμπαν, συμπεριλαμβανομένων αυτώνπου βρίσκονται στη Γη, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτή η αλληλεπίδραση ονομάζεται βαρυτική, ενώ η ίδια η διαδικασία της παγκόσμιας βαρύτητας ονομάζεται βαρύτητα. Αυτό το πεδίο υπάρχει και δρα γύρω από απολύτως οποιοδήποτε αντικείμενο, ενώ δεν υπάρχει προστασία από αυτό, αφού έχει απαράμιλλη ικανότητα να διεισδύει σε οποιοδήποτε υλικό.
Η δύναμη της παγκόσμιας βαρύτητας, ο ορισμός και η διατύπωση της οποίας δόθηκε από τον Ισαάκ Νεύτωνα, εξαρτάται άμεσα από το γινόμενο των μαζών των σωμάτων που αλληλεπιδρούν και αντιστρόφως από το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ αυτών των αντικειμένων. Σύμφωνα με τον Νεύτωνα, που επιβεβαιώνεται αδιαμφισβήτητα από πρακτική έρευνα, η δύναμη της παγκόσμιας βαρύτητας βρίσκεται με τον ακόλουθο τύπο:
F=Mm/r2.
Η σταθερά βαρύτητας G, η οποία είναι περίπου ίση με 6,6710-11(Nm2)/kg2, έχει ιδιαίτερη σημασία σε αυτήν.
Η βαρυτική δύναμη με την οποία έλκονται τα σώματα προς τη Γη είναι μια ειδική περίπτωση του νόμου του Νεύτωνα και ονομάζεται βαρύτητα. Σε αυτήν την περίπτωση, η σταθερά βαρύτητας και η μάζα της ίδιας της Γης μπορούν να παραμεληθούν, επομένως ο τύπος για την εύρεση της δύναμης της βαρύτητας θα μοιάζει με αυτό:
F=mg.
Εδώ g δεν είναι παρά η επιτάχυνση της βαρύτητας, η αριθμητική τιμή της οποίας είναι περίπου ίση με 9,8 m/s2.
Ο νόμος του Νεύτωνα δεν εξηγεί μόνο τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα απευθείας στη Γη, αλλά δίνει απάντηση σε πολλά ερωτήματα που σχετίζονται με τη δομή ολόκληρου του ηλιακού συστήματος. Συγκεκριμένα, η δύναμη της παγκόσμιας έλξης μεταξύ των ουράνιων σωμάτων έχει καθοριστική επίδραση στην κίνηση των πλανητών στις τροχιές τους. Η θεωρητική περιγραφή αυτής της κίνησης δόθηκε από τον Κέπλερ, αλλά η αιτιολόγησή της έγινε δυνατή μόνο αφού ο Νεύτων διατύπωσε τον περίφημο νόμο του.
Ο ίδιος ο Νεύτωνας συνέδεσε τα φαινόμενα της επίγειας και της εξωγήινης βαρύτητας χρησιμοποιώντας ένα απλό παράδειγμα: όταν εκτοξεύεται ένα πυροβόλο, ο πυρήνας δεν πετάει ευθεία, αλλά κατά μήκος μιας τοξοειδούς τροχιάς. Ταυτόχρονα, με την αύξηση του φορτίου της πυρίτιδας και της μάζας του πυρήνα, ο τελευταίος θα πετάει όλο και πιο μακριά. Τέλος, αν υποθέσουμε ότι είναι δυνατόν να πάρουμε αρκετή πυρίτιδα και να σχεδιάσουμε ένα τέτοιο πυροβόλο που η βολίδα θα πετάξει σε όλη την υδρόγειο, τότε, έχοντας κάνει αυτή την κίνηση, δεν θα σταματήσει, αλλά θα συνεχίσει την κυκλική (ελλειψοειδή) κίνησή της, γυρίζοντας σε έναν τεχνητό δορυφόρο της Γης. Ως αποτέλεσμα, η δύναμη της βαρύτητας είναι η ίδια στη φύση τόσο στη Γη όσο και στο διάστημα.
