XVI-XVII Jahrhunderte werden von vielen zu Recht als eine der glorreichsten Perioden in der Geschichte der Physik bezeichnet. In dieser Zeit wurden weitgehend die Grundlagen gelegt, ohne die die Weiterentwicklung dieser Wissenschaft schlicht undenkbar wäre. Copernicus, Galileo, Kepler haben großartige Arbeit geleistet, um die Physik zu einer Wissenschaft zu erklären, die fast jede Frage beantworten kann. Herausragend in einer ganzen Reihe von Entdeckungen ist das Gesetz der universellen Gravitation, dessen endgültige Formulierung dem herausragenden englischen Wissenschaftler Isaac Newton gehört.
Die Hauptbedeutung der Arbeit dieses Wissenschaftlers lag nicht in seiner Entdeckung der universellen Gravitationskraft - sowohl Galileo als auch Kepler sprachen bereits vor Newton von der Anwesenheit dieser Größe, sondern in der Tatsache, dass er der Erste war um zu beweisen, dass sowohl auf der Erde als auch im Weltall die gleichen Wechselwirkungskräfte zwischen Körpern wirken.
Newton hat in der Praxis bestätigt und theoretisch die Tatsache untermauert, dass absolut alle Körper im Universum, einschließlich dieserdie sich auf der Erde befinden, interagieren miteinander. Diese Wechselwirkung wird Gravitation genannt, während der Prozess der universellen Gravitation selbst Gravitation genannt wird.
Diese Wechselwirkung tritt zwischen Körpern auf, weil es im Gegensatz zu anderen eine besondere Art von Materie gibt, die in der Wissenschaft Gravitationsfeld genannt wird. Dieses Feld existiert und wirkt um absolut jedes Objekt herum, obwohl es keinen Schutz davor gibt, da es eine beispiellose Fähigkeit hat, alle Materialien zu durchdringen.
Die Kraft der universellen Gravitation, deren Definition und Formulierung von Isaac Newton gegeben wurde, ist direkt abhängig vom Produkt der Massen wechselwirkender Körper und umgekehrt vom Quadrat der Entfernung zwischen diesen Objekten. Nach Newton, unwiderlegbar durch praktische Forschung bestätigt, wird die Kraft der universellen Gravitation durch die folgende Formel gefunden:
F=Mm/r2.
Von besonderer Bedeutung ist dabei die Gravitationskonstante G, die ungefähr gleich 6,6710-11(Nm2)/kg2 ist.
Die Gravitationskraft, mit der Körper von der Erde angezogen werden, ist ein Spezialfall des Newtonschen Gesetzes und wird Gravitation genannt. In diesem Fall können die Gravitationskonstante und die Masse der Erde selbst vernachlässigt werden, sodass die Formel zum Ermitteln der Schwerkraft wie folgt aussieht:
F=mg.
Hier ist g nichts anderes als die Erdbeschleunigung, deren Zahlenwert ungefähr gleich 9,8 m/s2 ist.
Das Newtonsche Gesetz erklärt nicht nur die direkt auf der Erde ablaufenden Prozesse, es gibt auch Antworten auf viele Fragen zum Aufbau des gesamten Sonnensystems. Insbesondere die universelle Gravitationskraft zwischen Himmelskörpern hat einen entscheidenden Einfluss auf die Bewegung der Planeten auf ihren Bahnen. Die theoretische Beschreibung dieser Bewegung wurde von Kepler gegeben, aber ihre Rechtfertigung wurde erst möglich, nachdem Newton sein berühmtes Gesetz formuliert hatte.
Newton selbst verband die Phänomene der terrestrischen und außerirdischen Gravitation an einem einfachen Beispiel: Wenn eine Kanone abgefeuert wird, fliegt der Kern nicht geradeaus, sondern entlang einer bogenförmigen Flugbahn. Gleichzeitig wird letzterer mit zunehmender Schießpulverladung und Masse des Kerns immer weiter fliegen. Wenn wir schließlich davon ausgehen, dass es möglich ist, genügend Schießpulver zu bekommen und eine solche Kanone zu konstruieren, dass die Kanonenkugel um den Globus fliegt, wird sie nach dieser Bewegung nicht anh alten, sondern ihre kreisförmige (ellipsoidische) Bewegung fortsetzen und sich drehen in einen künstlichen Satelliten der Erde. Infolgedessen ist die Schwerkraft in der Natur sowohl auf der Erde als auch im Weltraum gleich.
