Painovoima aiheuttaa kaiken aineen vetämisen muuhun aineeseen, subatomisesta kosmiseen tasoon. Aikaisemmat ihmiset havaitsivat painovoiman työssä huomatessaan esineitä, jotka putosivat maahan, mutta eivät alkavat järjestelmällisesti teorioida tällaisen liikkeen syitä klassisen aikakauteen asti Kreikka. Löytyminen painovoiman toiminnasta eteni useissa vaiheissa, alkaen Democrituksesta ja etenemällä al-Hasan ibn al-Haythamin, Galileo Galilein ja Sir Isaac Newtonin työstä.
Aristoteles, Demokritos ja atomism
Neljännellä vuosisadalla eaa. Aristoteles ehdotti teoriaa, joka hallitsi fysiikkaa yli vuosituhannen, mutta hänen ajatuksensa eivät tarkkaan ottaen muodostaneet painovoiman teoriaa. Aristoteles uskoi, että ruumiit vedettiin paikasta toiseen, koska ne kuuluivat luontaisesti luonteensa vuoksi sinne; ilma kuului esimerkiksi taivaaseen, kun taas kivet kuuluivat maahan. Demokritos, joka syntyi yli 70 vuotta ennen Aristotelesta, ehdotti atomiteoriaa, joka sovitti paremmin siihen, mitä modernit fyysikot havaitsevat gravitaatiosta. Atomismi esitti, että aine koostuu välttämättömistä hiukkasista, ja Democritus teorioi nämä hiukkaset - atomit - liikkuneet ja törmänneet voiman, jonka Panagiotis Papaspirou ja Xenophon Moussas, kirjoittaessaan “American Journal of Space Science”, kutsuvat painovoima.
Ibn al-Haythamin havainnot taivaasta
10. vuosisadalla nykyisessä Irakissa syntynyt ibn al-Haytham muotoili Newtoniin vaikuttaneen optiikkateorian ehdottaen, että valo sisältää värejä. Hän sovitti myös - jos väärin - Ptolemaioksen ja Aristoteleen ristiriitaisen työn, säilyttäen Ptolemaioksen heliocentrismin, mutta teorioi, että aurinko ja muut taivaankappaleet ovat aineellisia esineitä. Tähtitieteellisestä työstään hänet kutsuttiin Joseph A: n mukaan lempinimeksi Ptolemaios Toinen. Kechichian, elämäkerrallisessa profiilissa Dubain Gulf News Weekend Review -lehdessä. Ibn al-Haytham vaati myös tieteellinen menetelmä, joka perustuu havaintoihin ja kokeiluihin, ja kumottu astrologia, molemmat tärkeät tieteelliset asenteet. Yksi hänen tärkeimmistä tähtitieteellisistä havainnoistaan oli, että aurinko ja kuu olivat kiinteitä, aineellisia esineitä, teoria, joka pohjautuu myöhemmin planeettamekaniikkaan.
Galileon kokeilut
Jos ibn al-Haytham kieltäytyi kumoamasta Ptolemaioksen teorioita kokonaan, Galileolla ei ollut tällaisia vastalauseita. Hän syntyi vuonna 1564 Pisassa, Italiassa, ja hänestä tuli yksi renessanssin tunnetuimmista ja lopulta vaikutusvaltaisimmista ajattelijoista. Demokrituksen ja ibn al-Haythamin havainnot tukivat painovoiman teoriaa, Galileon työ kertoi siitä suoraan. Hän uhmaa sekä Aristoteleen että Ptolemaioksen auktoriteettia ja tuli pariaksi sekä katolisen kirkon että tieteellisen laitoksen silmissä. Tärkein painovoiman kannalta hän esitti, että painovoima toimii esineillä niiden massasta riippumatta; erot pudotuksen nopeudessa johtuvat ilmavastuksesta, joka johtuu eri muodoista, ei painosta. Galileon sanotaan kuuluisasti pudottaneen samanmuotoiset pallot, mutta eri painon kuin Kalteva torni Pisasta, ja vaikka tarina saattaa olla apokryfinen, tuloksena oleva teoria on painovoima.
Newtonin Apple
Toinen apokryfinen tarina on Newtonin työn taustalla; tunnetusti suuren matemaatikon sanotaan innoittaneen tutkimaan painovoimaa, kun omena putosi päänsä päälle. Vuonna 1642 syntynyt Newton oli vasta 40-vuotias, kun hän julkaisi erittäin vaikuttavan kirjan "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", joka tunnetaan usein yksinkertaisesti nimellä "Principia". Testaus tähtitieteilijä Johannes Keplerin, Galileon aikalaisen aikalaisen, teoriat, Newton esitti kolme liikelakia, jotka käsittelevät inertiaa ja mekaniikkaa sekä hänen teoriansa painovoima; että teoria sanoo, että jokainen esine maailmankaikkeudessa houkuttelee kaikkia muita esineitä suhteessa sen massaan. Vaikka tämä periaate onkin tarkistettu Albert Einsteinin ja myöhempien fyysikkojen keskuudessa, se antaa tieteelliselle ajattelulle, konetekniikalle ja tähtitieteelle tietoa nykyäänkin.
