XVI-XVII gadsimtus daudzi pamatoti sauc par vienu no krāšņākajiem periodiem fizikas vēsturē. Tieši šajā laikā lielā mērā tika likti pamati, bez kuriem šīs zinātnes tālāka attīstība būtu vienkārši neiedomājama. Koperniks, Galilejs, Keplers ir paveikuši lielu darbu, lai pasludinātu fiziku par zinātni, kas spēj atbildēt gandrīz uz jebkuru jautājumu. Universālās gravitācijas likums, kura galīgais formulējums pieder izcilajam angļu zinātniekam Īzakam Ņūtonam, izceļas virknē atklājumu.
Šī zinātnieka darba galvenā nozīme nebija viņa universālās gravitācijas spēka atklāšanā - gan Galileo, gan Keplers runāja par šī daudzuma klātbūtni jau pirms Ņūtona, bet gan tajā, ka viņš bija pirmais pierādīt, ka gan uz Zemes, gan kosmosa telpā darbojas vieni un tie paši ķermeņu mijiedarbības spēki.
Ņūtons praksē apstiprināja un teorētiski pamatoja faktu, ka absolūti visi ķermeņi Visumā, arī tiekas atrodas uz Zemes, mijiedarbojas viens ar otru. Šo mijiedarbību sauc par gravitāciju, savukārt pašu universālās gravitācijas procesu sauc par gravitāciju.
Šī mijiedarbība notiek starp ķermeņiem, jo pastāv īpašs, atšķirībā no citiem, matērijas veids, ko zinātnē sauc par gravitācijas lauku. Šis lauks pastāv un darbojas ap pilnīgi jebkuru objektu, kamēr no tā nav aizsardzības, jo tam ir nepārspējama spēja iekļūt jebkuros materiālos.
Universālās gravitācijas spēks, kura definīciju un formulējumu sniedza Īzaks Ņūtons, ir tieši atkarīgs no mijiedarbojošo ķermeņu masu reizinājuma un apgriezti no attāluma starp šiem objektiem kvadrātā. Saskaņā ar Ņūtona teikto, ko neapstrīdami apstiprina praktiskie pētījumi, universālās gravitācijas spēku nosaka pēc šādas formulas:
F=Mm/r2.
Tajā īpaši svarīga ir gravitācijas konstante G, kas ir aptuveni vienāda ar 6,6710-11(Nm2)/kg2.
Gravitācijas spēks, ar kādu ķermeņi tiek piesaistīti Zemei, ir īpašs Ņūtona likuma gadījums, un to sauc par gravitāciju. Šajā gadījumā gravitācijas konstanti un pašas Zemes masu var neņemt vērā, tāpēc gravitācijas spēka noteikšanas formula izskatīsies šādi:
F=mg.
Šeit g ir nekas cits kā gravitācijas paātrinājums, kura skaitliskā vērtība ir aptuveni vienāda ar 9,8 m/s2.
Ņūtona likums izskaidro ne tikai procesus, kas notiek tieši uz Zemes, tas sniedz atbildi uz daudziem jautājumiem, kas saistīti ar visas Saules sistēmas uzbūvi. Jo īpaši universālās gravitācijas spēkam starp debess ķermeņiem ir izšķiroša ietekme uz planētu kustību to orbītā. Šīs kustības teorētisko aprakstu sniedza Keplers, taču tā pamatojums kļuva iespējams tikai pēc tam, kad Ņūtons formulēja savu slaveno likumu.
Pats Ņūtons savienoja zemes un ārpuszemes gravitācijas parādības, izmantojot vienkāršu piemēru: izšaujot lielgabalu, kodols lido nevis taisni, bet gan pa lokveida trajektoriju. Tajā pašā laikā, palielinoties šaujampulvera lādiņam un kodola masai, pēdējais lidos arvien tālāk un tālāk. Visbeidzot, ja pieņemam, ka ir iespējams iegūt pietiekami daudz šaujampulvera un izveidot tādu lielgabalu, lai lielgabala lode aplidotu apkārt zemeslodei, tad, izdarījusi šo kustību, tā neapstāsies, bet turpinās savu apļveida (elipsoidālo) kustību, griežoties. mākslīgā Zemes pavadoņā. Rezultātā gravitācijas spēks dabā gan uz Zemes, gan kosmosā ir vienāds.
