Im 16. Jahrhundert saß ein englischer Physiker und Mathematiker namens Isaac Newton unter einem Apfelbaum – so erzählt es die Legende. Offenbar fiel ihm ein Apfel auf den Kopf, und er begann sich zu fragen, warum der Apfel überhaupt vom Boden angezogen wurde.

Newton veröffentlichte in den 1680er Jahren seine Theorie der universellen Gravitation. Darin vertrat er die Idee, dass die Schwerkraft eine vorhersagbare Kraft ist, die auf alle Materie im Universum wirkt und sowohl von der Masse als auch von der Entfernung abhängt. Die Theorie besagt, dass jedes Teilchen der Materie jedes andere Teilchen (z. B. die Teilchen der „Erde“ und die Teilchen von „Ihnen“) mit einer Kraft anzieht, die direkt proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen ist.

Je weiter die Teilchen voneinander entfernt sind und/oder je weniger Masse die Teilchen haben, desto geringer ist also die Gravitationskraft.

Die Standardformel für das Gravitationsgesetz lautet:

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

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

wobei G die Gravitationskonstante ist, m1 und m2 die Massen der beiden Objekte sind, für die man die Kraft berechnet, und d der Abstand zwischen den Schwerpunkten der beiden Massen ist.

G hat den Wert von 6,67 x 10E-8 dyne * cm2/gm2. Wenn man also zwei 1-Gramm-Objekte 1 Zentimeter voneinander entfernt aufstellt, ziehen sie sich gegenseitig mit der Kraft von 6,67 x 10E-8 dyne an. Ein Dyne entspricht etwa 0,001 Gramm Gewicht, d. h., wenn man ein Dyne Kraft zur Verfügung hat, kann es 0,001 Gramm im Gravitationsfeld der Erde anheben. 6,67 x 10E-8 Dyne ist also eine winzige Kraft.

Bei massiven Körpern wie der Erde, die eine Masse von 6E+24 Kilogramm hat (siehe Wie viel wiegt die Erde?), summiert sich dies zu einer ziemlich starken Gravitationskraft. Deshalb schwebst du jetzt nicht im Weltraum.

Die Schwerkraft, die auf ein Objekt wirkt, ist auch das Gewicht dieses Objekts. Wenn du auf eine Waage trittst, zeigt die Waage an, wie stark die Schwerkraft auf deinen Körper wirkt. Die Formel zur Bestimmung des Gewichts lautet:

Gewicht = m * g

, wobei m die Masse eines Objekts und g die Erdbeschleunigung ist. Auf der Erde beträgt die Erdbeschleunigung 9,8 m/s² – sie ändert sich nie, unabhängig von der Masse eines Objekts. Wenn man also einen Kieselstein, ein Buch und eine Couch von einem Dach fallen lässt, schlagen sie alle gleichzeitig auf dem Boden auf.

Hunderte von Jahren stand Newtons Gravitationstheorie in der wissenschaftlichen Gemeinschaft ziemlich allein da. Das änderte sich in den frühen 1900er Jahren.