Isaac Newton julkaisi kattavan painovoimateorian vuonna 1687. Vaikka muut olivat ajatelleet asiaa ennen häntä, Newton loi ensimmäisenä teorian, jota sovellettiin kaikkiin esineisiin, suuriin ja pieniin, käyttäen matematiikkaa, joka oli aikansa edellä. Newtonin teoria oli menestynyt satoja vuosia - kunnes Einstein tuli mukaan ja käänsi sen päähänsä.
Sir Isaac Newton
Isaac Newton syntyi Englannissa vuonna 1643. Nuorena miehenä hän meni Trinity Collegeen Cambridgessa ilmoittautuessaan ensin opiskelijaksi ja lopulta pysyessään kaverina. Tänä aikana hän kehitti ensimmäiset versiot kolmesta liikelakistaan, mukaan lukien painovoimalaki. Uransa aikana hän edistyi merkittävästi myös optiikan ja keskipakovoiman ymmärtämisen alalla. Hänestä tuli lopulta ensimmäinen englantilainen tiedemies, joka oli ritaroitu työstään.
Painovoiman löytäminen
Suosittu tarina kertoo, että Newton keksi painovoiman teorian heti, kun omena putosi puusta ja löi häntä päähän. Itse asiassa Newton näki omenan putoavan puusta, ja se sai hänet ajattelemaan salaperäistä voimaa, joka vetää esineitä maahan. Hän vertasi omenan suoraa polkua potkutaan tykinkuulan kaarevaan polkuun. Hän ihmetteli, mitä tapahtuisi, jos tykinkuula menisi nopeammin ja nopeammin, ja tajusi, että se lopulta "putoaa" ikuisesti maapallon käyrän ympäri eikä koskaan osu maahan. Tämä "ikuisesti putoava" liike kuvaa kuun liikkumista maapallon ympäri ja maapalloa auringon ympäri.
Painovoiman merkitys
Painovoima vetää putoavat esineet maahan, mutta ihmiset tiesivät jo intuitiivisesti, että jotain sellaista oli tekeillä. Painovoimalakin todella uraauurtava asia oli se, että sitä sovellettiin kaiken kokoisiin esineisiin ja todettiin, että mitä enemmän massaa esineellä oli, sitä enemmän se houkutteli muita esineitä. Newtonin löytämisen aikaan ihmisillä ei ollut paljon aavistustakaan siitä, kuinka kuiden ja planeettojen kiertoradat toimivat. Uusi löytö selitti paljon siitä, etenkin miksi kiertoradat eivät vain lennä avaruuteen.
Ennen ja jälkeen Newtonin
Vuonna 1589 Galileo teki kokeita painovoimalla, kuten pudottamalla palloja Pisan kaltevasta tornista; hän huomasi, että ne törmäsivät maahan samanaikaisesti huolimatta erilaisista painoista. Newtonin työ, 100 vuotta myöhemmin, kootti kuvan painovoimasta, joka riitti kestämään vielä kaksi vuosisataa. Vaikka Newtonin teoria kuvaili, kuinka esineet houkuttelivat toisiaan, se ei kuitenkaan selittänyt miksi. Vuonna 1915 Einsteinin suhteellisuusteoria kuvasi painovoimaa massan vääntymisenä aikaa ja tilaa. Se kuvaa myös tapaa, jolla jopa valo taipuu kulkiessaan tähtien ja muiden erittäin massiivisten esineiden lähellä. Silti tästä uudemmasta säätämisestä Newtonin alkuperäinen teoria selittää paljon esineiden käyttäytymistä kaikkialla maailmankaikkeudessa.