XVI–XVII amžių daugelis pagrįstai vadina vienu šlovingiausių fizikos istorijos laikotarpių. Būtent tuo metu buvo iš esmės padėti pamatai, be kurių tolimesnė šio mokslo raida būtų tiesiog neįsivaizduojama. Kopernikas, Galilėjus, Kepleris padarė puikų darbą paskelbdami fiziką mokslu, galinčiu atsakyti beveik į bet kurį klausimą. Daugelyje atradimų išsiskiria visuotinės gravitacijos dėsnis, kurio galutinė formuluotė priklauso iškiliam anglų mokslininkui Isaacui Newtonui.
Pagrindinė šio mokslininko darbo reikšmė buvo ne visuotinės gravitacijos jėgos atradimas – tiek Galilėjus, tiek Kepleris kalbėjo apie šio dydžio buvimą dar prieš Niutoną, o tame, kad jis buvo pirmasis įrodyti, kad ir Žemėje, ir erdvėje veikia tos pačios kūnų sąveikos jėgos.
Newtonas praktiškai patvirtino ir teoriškai pagrindė faktą, kad absoliučiai visi Visatos kūnai, įskaitantkurios yra Žemėje, sąveikauja viena su kita. Ši sąveika vadinama gravitacine, o pats visuotinės gravitacijos procesas vadinamas gravitacija.
Ši sąveika vyksta tarp kūnų, nes egzistuoja ypatinga, skirtingai nuo kitų, materijos rūšis, kuri moksle vadinama gravitaciniu lauku. Šis laukas egzistuoja ir veikia aplink absoliučiai bet kokį objektą, tačiau nuo jo nėra jokios apsaugos, nes jis turi neprilygstamą gebėjimą prasiskverbti pro bet kokias medžiagas.
Visuotinės gravitacijos jėga, kurios apibrėžimą ir formuluotę pateikė Izaokas Niutonas, tiesiogiai priklauso nuo sąveikaujančių kūnų masių sandaugos ir atvirkščiai – nuo atstumo tarp šių objektų kvadrato. Pasak Niutono, neginčijamai patvirtinto praktiniais tyrimais, visuotinės gravitacijos jėga nustatoma pagal šią formulę:
F=Mm/r2.
Joje ypač svarbi yra gravitacinė konstanta G, kuri apytiksliai lygi 6,6710-11(Nm2)/kg2.
Gravitacinė jėga, kuria kūnus traukia į Žemę, yra ypatingas Niutono dėsnio atvejis ir vadinamas gravitacija. Šiuo atveju galima nepaisyti gravitacinės konstantos ir pačios Žemės masės, todėl gravitacijos jėgos nustatymo formulė atrodys taip:
F=mg.
Čia g yra ne kas kita, o gravitacijos pagreitis, kurio skaitinė reikšmė apytiksliai lygi 9,8 m/s2.
Niutono dėsnis paaiškina ne tik tiesiogiai Žemėje vykstančius procesus, jis duoda atsakymą į daugelį klausimų, susijusių su visos Saulės sistemos sandara. Visų pirma, visuotinės gravitacijos jėga tarp dangaus kūnų turi lemiamos įtakos planetų judėjimui jų orbitose. Teorinį šio judėjimo aprašymą pateikė Kepleris, tačiau jo pagrindimas tapo įmanomas tik po to, kai Niutonas suformulavo savo garsųjį dėsnį.
Pats Niutonas antžeminės ir nežemiškos gravitacijos reiškinius sujungė naudodamas paprastą pavyzdį: šaudant iš patrankos branduolys skrenda ne tiesiai, o lankine trajektorija. Tuo pačiu metu, padidėjus parako krūviui ir branduolio masei, pastarasis skris vis toliau ir toliau. Galiausiai, jei darysime prielaidą, kad galima gauti pakankamai parako ir sukonstruoti tokią patranką, kad patrankos sviedinys apskris aplink Žemės rutulį, tai atlikęs šį judesį jis nesustos, o tęs savo žiedinį (elipsoidinį) judėjimą, sukdamasis. į dirbtinį Žemės palydovą. Dėl to gravitacijos jėga gamtoje ir Žemėje, ir kosmose yra vienoda.
