I 1600-tallet sad en engelsk fysiker og matematiker ved navn Isaac Newton under et æbletræ – det fortæller legenden i hvert fald. Tilsyneladende faldt et æble ned på hans hoved, og han begyndte at undre sig over, hvorfor æblet overhovedet blev tiltrukket af jorden.

Newton offentliggjorde sin teori om den universelle gravitation i 1680’erne. Den fremlagde grundlæggende den idé, at tyngdekraften var en forudsigelig kraft, der virker på alt stof i universet, og som er en funktion af både masse og afstand. Teorien fastslår, at hver stofpartikel tiltrækker alle andre partikler (f.eks. partiklerne i “Jorden” og partiklerne i “dig”) med en kraft, der er direkte proportional med produktet af deres masse og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem dem.

Så jo længere partiklerne er fra hinanden, og/eller jo mindre massive partiklerne er, jo mindre er gravitationskraften.

Standardformlen for gravitationsloven lyder :

Gravitationskraft = (G * m1 * m2) / (d2)

Gravitationskraft = (G * m1 * m2) / (d2)

hvor G er gravitationskonstanten, m1 og m2 er masserne af de to objekter, som man beregner kraften for, og d er afstanden mellem de to massers tyngdepunkter.

G har værdien 6,67 x 10E-8 dyne * cm2/gm2. Så hvis man placerer to genstande på 1 gram 1 centimeter fra hinanden, vil de tiltrække hinanden med en kraft på 6,67 x 10E-8 dyne. En dyne svarer til ca. 0,001 gram vægt, hvilket betyder, at hvis man har en dyne kraft til rådighed, kan den løfte 0,001 gram i Jordens tyngdefelt. Så 6,67 x 10E-8 dyne er en minisk lille kraft.

Når man imidlertid har med massive legemer som Jorden at gøre, der har en masse på 6E+24 kilogram (se Hvor meget vejer planeten Jorden?), giver det en ret kraftig gravitationskraft. Det er derfor, du ikke svæver rundt i rummet lige nu.

Den tyngdekraft, der virker på et objekt, er også dette objekts vægt. Når du træder op på en vægt, aflæser vægten, hvor meget tyngdekraften virker på din krop. Formlen til bestemmelse af vægten er :

vægt = m * g

hvor m er en genstands masse, og g er tyngdeaccelerationen. Tyngdeaccelerationen på Jorden er 9,8 m/s² — den ændrer sig aldrig, uanset en genstands masse. Det er derfor, at hvis man tabte en sten, en bog og en sofa fra et tag, ville de ramme jorden på samme tid.

I hundreder af år stod Newtons tyngdekraftteori stort set alene i det videnskabelige samfund. Det ændrede sig i begyndelsen af 1900-tallet.