Die Schwerkraft bewirkt, dass alle Materie von der subatomaren bis zur kosmischen Ebene von anderer Materie angezogen wird. Die ersten Menschen konnten die Schwerkraft bei der Arbeit beobachten und bemerkten, dass Gegenstände auf die Erde fielen, aber sie taten es nicht beginnen, systematisch über die Gründe für eine solche Bewegung bis zur Ära der Klassik zu theoretisieren Griechenland. Die Entdeckung der Wirkungsweise der Schwerkraft verlief in mehreren Phasen, beginnend mit Demokrit und fortschreitend durch die Arbeit von al-Hasan ibn al-Haytham, Galileo Galilei und Sir Isaac Newton.
Aristoteles, Demokrit und Atomismus
Im vierten Jahrhundert v. Chr. schlug Aristoteles eine Theorie vor, die die Physik über ein Jahrtausend lang dominierte, aber seine Ideen stellten streng genommen keine Theorie der Gravitation dar. Aristoteles glaubte, dass Körper von einem Ort zum anderen gezogen wurden, weil sie aufgrund ihrer inhärenten Natur grundsätzlich dorthin gehörten; Luft gehörte zum Beispiel in den Himmel, während Felsen zur Erde gehörten. Demokrit, der mehr als 70 Jahre vor Aristoteles geboren wurde, schlug eine Theorie des Atomismus vor, die besser mit dem übereinstimmt, was moderne Physiker über die Gravitation beobachten. Der Atomismus postulierte, dass Materie aus essentiellen Teilchen besteht, und Demokrit theoretisierte diese Teilchen – Atome – bewegt und kollidierte aufgrund von a erzwingen, dass Panagiotis Papaspirou und Xenophon Moussas im „American Journal of Space Science“ einen Vorläufer der Theorie der Schwere.
Ibn al-Haythams Himmelsbeobachtungenham
Im 10. Jahrhundert im heutigen Irak geboren, formulierte ibn al-Haytham eine Theorie der Optik, die Newton beeinflusste, und schlug vor, dass Licht Farben beinhaltet. Er versöhnte auch – wenn auch falsch – die widersprüchlichen Werke von Ptolemäus und Aristoteles, behielt Ptolemaios Heliozentrismus bei, theoretisierte aber, dass die Sonne und andere Himmelskörper materielle Objekte sind. Für seine Arbeit in der Astronomie wurde er laut Joseph A. Kechichian, in einem biografischen Profil in Dubais ''Gulf News Weekend Review''. Ibn al-Haytham bestand auch auf der wissenschaftliche Methode, die sich auf Beobachtung und Experimente stützt, und widerlegte Astrologie, beides wichtige wissenschaftliche Haltungen. Eine seiner wichtigsten astronomischen Beobachtungen war, dass Sonne und Mond feste, materielle Objekte waren, eine Theorie, die späteren Arbeiten zur Planetenmechanik zugrunde liegt.
Galileis Experimente
Wenn ibn al-Haytham es ablehnte, die Theorien des Ptolemäus vollständig zu widerlegen, hatte Galilei keine solchen Skrupel. Er wurde 1564 in Pisa, Italien, geboren und wurde einer der berüchtigtsten und schließlich einflussreichsten Denker der Renaissance. Wo die Beobachtungen von Demokrit und ibn al-Haytham die Gravitationstheorie untermauerten, beeinflusste Galileis Arbeit sie direkt. Er widersetzte sich der Autorität von Aristoteles und Ptolemaios und wurde in den Augen der katholischen Kirche und des wissenschaftlichen Establishments gleichermaßen zum Paria. Am relevantesten für die Gravitation stellte er fest, dass die Schwerkraft auf Objekte unabhängig von ihrer Masse wirkt; Unterschiede in der Geschwindigkeit eines Tropfens resultieren aus dem Luftwiderstand aufgrund unterschiedlicher Formen, nicht aus dem Gewicht. Galileo soll angeblich Bälle gleicher Form, aber unterschiedlichem Gewicht vom Schiefen Turm fallen lassen von Pisa, und obwohl die Geschichte apokryph sein mag, ist die daraus resultierende Theorie das Herzstück der Theorie von Schwere.
Newtons Apfel
Eine andere apokryphe Geschichte liegt Newtons Werk zugrunde; Bekanntlich soll der große Mathematiker inspiriert worden sein, die Schwerkraft zu studieren, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel. Newton wurde 1642 geboren und war erst in den Vierzigern, als er sein äußerst einflussreiches Buch „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“ veröffentlichte, das oft einfach als „Principia“ bekannt ist. Testen die Theorien des Astronomen Johannes Kepler, eines Zeitgenossen Galileis, legte Newton die drei Bewegungsgesetze, die sich mit Trägheit und Mechanik befassen, sowie seine Theorie der Gravitation; Diese Theorie besagt, dass jedes Objekt im Universum jedes andere Objekt proportional zu seiner Masse anzieht. Dieses Prinzip, obwohl von Albert Einstein und späteren Physikern überarbeitet, prägt auch heute noch das wissenschaftliche Denken, den Maschinenbau und die Astronomie.
