Frühe Konzepte
Newton argumentierte, dass die Bewegungen von Himmelskörpern und der freie Fall von Objekten auf der Erde durch die gleiche Kraft bestimmt werden. Die klassischen griechischen Philosophen hingegen betrachteten die Himmelskörper nicht als von der Schwerkraft beeinflusst, da die Körper beobachtet wurden, dass sie sich ständig wiederholenden, sich nicht herablassenden Flugbahnen am Himmel folgten. Aristoteles war daher der Ansicht, dass jeder Himmelskörper einer bestimmten „natürlichen“ Bewegung folgte, die von äußeren Ursachen oder Wirkstoffen unberührt blieb., Aristoteles glaubte auch, dass massive irdische Objekte eine natürliche Tendenz besitzen, sich in Richtung Erdzentrum zu bewegen. Diese aristotelischen Konzepte herrschten jahrhundertelang zusammen mit zwei anderen vor: Dass ein Körper, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, eine kontinuierliche Kraft erfordert, die auf ihn einwirkt, und dass Kraft eher durch Kontakt als durch Interaktion in einer Entfernung ausgeübt werden muss. Jahrhundert gehalten, wodurch ein Verständnis der wahren Bewegungsprinzipien behindert und die Entwicklung von Ideen über die universelle Gravitation ausgeschlossen wird., Diese Sackgasse begann sich mit mehreren wissenschaftlichen Beiträgen zum Problem der irdischen und himmlischen Bewegung zu ändern, die wiederum die Grundlage für Newtons spätere Gravitationstheorie bildeten.
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Die Planeten beschreiben elliptische Bahnen, von denen die Sonne einen Fokus einnimmt (ein Fokus ist einer von zwei Punkten innerhalb einer Ellipse; jeder Strahl, der von einem von ihnen kommt, springt von einer Seite der Ellipse und geht durch den anderen Fokus).,
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Die Linie, die einen Planeten mit der Sonne verbindet, fegt gleiche Flächen in gleichen Zeiten heraus.
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Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist proportional zum Würfel seiner durchschnittlichen Entfernung von der Sonne.
In dieser Zeit machte der italienische Astronom und Naturphilosoph Galileo Galilei Fortschritte beim Verständnis der „natürlichen“ Bewegung und der einfachen beschleunigten Bewegung irdischer Objekte., Er erkannte, dass sich Körper, die von Kräften nicht beeinflusst werden, auf unbestimmte Zeit bewegen und dass Kraft notwendig ist, um die Bewegung zu ändern und keine konstante Bewegung aufrechtzuerhalten. Bei der Untersuchung, wie Objekte auf die Erde fallen, entdeckte Galileo, dass die Bewegung eine konstante Beschleunigung ist. Er zeigte, dass die Entfernung, die ein fallender Körper auf diese Weise von der Ruhe zurücklegt, im Quadrat der Zeit variiert. Wie oben erwähnt, beträgt die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft an der Erdoberfläche etwa 9,8 Meter pro Sekunde pro Sekunde., Galileo war auch der erste, der experimentell zeigte, dass Körper unabhängig von ihrer Zusammensetzung mit der gleichen Beschleunigung fallen (das schwache Äquivalenzprinzip).