XVI-XVII stoljeće mnogi s pravom nazivaju jednim od najslavnijih perioda u historiji fizike. U to vrijeme su u velikoj mjeri postavljeni temelji bez kojih bi dalji razvoj ove nauke bio jednostavno nezamisliv. Kopernik, Galileo, Kepler su uradili veliki posao da fiziku proglase naukom koja može da odgovori na skoro svako pitanje. U čitavom nizu otkrića izdvaja se zakon univerzalne gravitacije, čija konačna formulacija pripada izvanrednom engleskom naučniku Isaaku Njutnu.
Glavni značaj rada ovog naučnika nije bio u njegovom otkriću sile univerzalne gravitacije - i Galileo i Kepler su govorili o prisustvu ove veličine i pre Njutna, već u činjenici da je on bio prvi dokazati da i na Zemlji i u svemirskom prostoru djeluju iste sile interakcije između tijela.
Newton je u praksi potvrdio i teorijski potkrijepio činjenicu da su apsolutno sva tijela u Univerzumu, uključujući i onakoji se nalaze na Zemlji, međusobno djeluju. Ova interakcija se naziva gravitacionom, dok se sam proces univerzalne gravitacije naziva gravitacijom.
Ova interakcija se dešava između tela jer postoji posebna, za razliku od drugih, vrsta materije, koja se u nauci naziva gravitaciono polje. Ovo polje postoji i djeluje oko apsolutno bilo kojeg objekta, a od njega nema zaštite, jer ima neusporedivu sposobnost prodiranja u bilo koji materijal.
Sila univerzalne gravitacije, čiju je definiciju i formulaciju dao Isaac Newton, direktno ovisi o proizvodu masa tijela u interakciji, i obrnuto od kvadrata udaljenosti između ovih objekata. Prema Newtonu, nepobitno potvrđenom praktičnim istraživanjima, sila univerzalne gravitacije nalazi se sljedećom formulom:
F=Mm/r2.
Gravitaciona konstanta G, koja je približno jednaka 6,6710-11(Nm2)/kg2, je od posebnog značaja u njoj.
Gravitaciona sila kojom se tijela privlače prema Zemlji je poseban slučaj Newtonovog zakona i naziva se gravitacija. U ovom slučaju se gravitaciona konstanta i masa same Zemlje mogu zanemariti, pa će formula za pronalaženje sile gravitacije izgledati ovako:
F=mg.
Ovdje g nije ništa drugo do ubrzanje gravitacije, čija je numerička vrijednost približno jednaka 9,8 m/s2.
Njutnov zakon objašnjava ne samo procese koji se odvijaju direktno na Zemlji, on daje odgovor na mnoga pitanja vezana za strukturu čitavog Sunčevog sistema. Konkretno, sila univerzalne gravitacije između nebeskih tijela ima odlučujući utjecaj na kretanje planeta u njihovim orbitama. Teorijski opis ovog kretanja dao je Kepler, ali je njegovo opravdanje postalo moguće tek nakon što je Newton formulirao svoj poznati zakon.
Njutn je sam povezao fenomen zemaljske i vanzemaljske gravitacije koristeći jednostavan primjer: kada se ispali top, jezgro ne leti pravo, već lučnom putanjom. Istovremeno, s povećanjem naboja baruta i mase jezgra, potonji će letjeti sve dalje i dalje. Konačno, ako pretpostavimo da je moguće nabaviti dovoljno baruta i dizajnirati takav top da će topovska kugla letjeti oko svijeta, tada, nakon što napravi ovo kretanje, neće stati, već će nastaviti svoje kružno (elipsoidno) kretanje, okrećući se u vještački satelit Zemlje. Kao rezultat toga, sila gravitacije je ista u prirodi i na Zemlji i u svemiru.
