In de jaren 1600 zat de Engelse natuurkundige en wiskundige Isaac Newton onder een appelboom – zo wil de legende althans. Blijkbaar viel er een appel op zijn hoofd, en hij begon zich af te vragen waarom de appel überhaupt door de grond werd aangetrokken.

Newton publiceerde zijn Theorie van de Universele Gravitatie in de jaren 1680. De theorie kwam er in feite op neer dat de zwaartekracht een voorspelbare kracht was die op alle materie in het heelal inwerkt, en een functie is van zowel massa als afstand. De theorie stelt dat elk materiedeeltje elk ander deeltje (bijvoorbeeld de deeltjes van “de Aarde” en de deeltjes van “u”) aantrekt met een kracht die recht evenredig is met het product van hun massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hen.

Dus hoe verder de deeltjes van elkaar verwijderd zijn, en/of hoe minder massief de deeltjes, hoe minder de gravitatiekracht.

De standaardformule voor de gravitatiewet luidt :

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

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

waarbij G de gravitatieconstante is, m1 en m2 de massa’s zijn van de twee voorwerpen waarvoor je de kracht berekent, en d de afstand is tussen de zwaartepunten van de twee massa’s.

G heeft de waarde van 6,67 x 10E-8 dyne * cm2/gm2. Dus als je twee voorwerpen van 1 gram op 1 centimeter afstand van elkaar zet, zullen ze elkaar aantrekken met de kracht van 6,67 x 10E-8 dyne. Een dyne is gelijk aan ongeveer 0,001 gram gewicht, wat betekent dat als je een dyne aan kracht beschikbaar hebt, deze 0,001 gram kan optillen in het zwaartekrachtsveld van de aarde. Dus 6,67 x 10E-8 dyne is een minuscule kracht.

Wanneer je echter te maken hebt met massieve lichamen zoals de Aarde, die een massa heeft van 6E+24 kilogram (zie Hoeveel weegt de planeet Aarde?), dan is dat bij elkaar opgeteld een vrij krachtige gravitatiekracht. Daarom zweef je nu niet rond in de ruimte.

De zwaartekracht die op een voorwerp werkt is ook het gewicht van dat voorwerp. Als je op een weegschaal gaat staan, leest de weegschaal hoeveel zwaartekracht op je lichaam werkt. De formule om het gewicht te bepalen is :

gewicht = m * g

waarin m de massa van een voorwerp is, en g de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht. De versnelling ten gevolge van de zwaartekracht op aarde is 9,8 m/s² — die verandert nooit, ongeacht de massa van een voorwerp. Als je een steentje, een boek en een bank van een dak laat vallen, komen ze op hetzelfde moment op de grond. Honderden jaren lang stond Newtons zwaartekrachttheorie vrijwel op zichzelf in de wetenschappelijke gemeenschap. Dat veranderde in het begin van de 20e eeuw.