Els segles
XVI-XVII són anomenats amb raó per molts un dels períodes més gloriosos de la història de la física. Va ser en aquest moment quan es van establir en gran mesura les bases, sense les quals el desenvolupament posterior d'aquesta ciència seria simplement impensable. Copèrnic, Galileu i Kepler han fet un gran treball per declarar la física com una ciència que pot respondre gairebé qualsevol pregunta. En tota una sèrie de descobriments, destaca la llei de la gravitació universal, la formulació final de la qual pertany al destacat científic anglès Isaac Newton.
La importància principal del treball d'aquest científic no va estar en el seu descobriment de la força de la gravitació universal: tant Galileu com Kepler van parlar de la presència d'aquesta quantitat fins i tot abans de Newton, sinó en el fet que va ser el primer per demostrar que tant a la Terra com a l'espai espacial actuen les mateixes forces d'interacció entre cossos.
Newton a la pràctica va confirmar i va corroborar teòricament el fet que absolutament tots els cossos de l'Univers, inclosos elsque es troben a la Terra, interactuen entre si. Aquesta interacció s'anomena gravitatòria, mentre que el propi procés de gravitació universal s'anomena gravitació.
Aquesta interacció es produeix entre cossos perquè hi ha un tipus de matèria especial, a diferència d' altres, que en ciència s'anomena camp gravitatori. Aquest camp existeix i actua al voltant de qualsevol objecte, encara que no hi ha cap protecció, ja que té una capacitat incomparable per penetrar qualsevol material.
La força de gravitació universal, la definició i formulació de la qual va ser donada per Isaac Newton, depèn directament del producte de les masses dels cossos que interactuen, i inversament del quadrat de la distància entre aquests objectes. Segons Newton, confirmat de manera irrefutable per la investigació pràctica, la força de la gravitació universal es troba amb la fórmula següent:
F=Mm/r2.
La constant gravitatòria G, que és aproximadament igual a 6,6710-11(Nm2)/kg2, hi té una importància especial.
La força gravitatòria amb què els cossos són atrets a la Terra és un cas especial de la llei de Newton i s'anomena gravetat. En aquest cas, la constant gravitatòria i la massa de la Terra es poden descuidar, de manera que la fórmula per trobar la força de la gravetat serà així:
F=mg.
Aquí g no és més que l'acceleració de la gravetat, el valor numèric de la qual és aproximadament igual a 9,8 m/s2.
La llei de Newton explica no només els processos que tenen lloc directament a la Terra, sinó que dóna resposta a moltes preguntes relacionades amb l'estructura de tot el sistema solar. En particular, la força de gravitació universal entre els cossos celestes té una influència decisiva en el moviment dels planetes en les seves òrbites. La descripció teòrica d'aquest moviment la va donar Kepler, però la seva justificació es va fer possible només després que Newton formulés la seva famosa llei.
El mateix Newton va connectar els fenòmens de la gravitació terrestre i extraterrestre utilitzant un exemple senzill: quan es dispara un canó, el nucli no vola recte, sinó al llarg d'una trajectòria arquejada. Paral·lelament, amb l'augment de la càrrega de la pólvora i de la massa del nucli, aquest últim volarà cada cop més lluny. Finalment, si suposem que és possible obtenir prou pólvora i dissenyar un canó tal que la bala de canó volarà per tot el món, aleshores, havent fet aquest moviment, no s'aturarà, sinó que continuarà el seu moviment circular (el·lipsoïdal), girant en un satèl·lit artificial de la Terra. Com a resultat, la força de la gravetat és la mateixa a la natura tant a la Terra com a l'espai exterior.
