Hoe massiever een planeet of ster is, hoe sterker de zwaartekracht die deze uitoefent. Het is deze kracht die een planeet of ster in staat stelt andere objecten in hun baan te houden. Dit wordt samengevat in de universele zwaartekrachtwet van Isaac Newton, een vergelijking voor het berekenen van de zwaartekracht.
Universele wet van de zwaartekracht
Newton's Universele Gravitatiewet is een formule om de relatie van de zwaartekracht tussen twee objecten te begrijpen. De vergelijking is "F = G(M1)(M2)/R", waarbij "F" de zwaartekracht is, "G" de zwaartekrachtconstante is, de "M"s zijn de massa's van de objecten die worden beschouwd, en "R" is de straal van de afstand tussen de twee voorwerpen. Dus hoe massiever elk object is, en hoe dichter ze bij elkaar zijn, hoe sterker de zwaartekracht.
Zonnestelsels en manen
Zwaartekracht is wat planeten in een baan rond de zon houdt. De zon is extreem massief en houdt dus zeer verre objecten, zoals de buitenste planeten en kometen, in haar baan. Dit is ook op kleinere schaal te zien, met planeten die satellieten in hun banen houden; hoe massiever een planeet is, hoe verder weg zijn satellieten. Saturnus, een van de gasreuzen, heeft bijvoorbeeld de meest bekende manen. Sterren zelf cirkelen rond het centrum van de melkweg.
De wetten van Newton
De drie bewegingswetten van Newton zijn ook toepasbaar voor het begrijpen van de effecten van zwaartekracht op de kosmische wet, met name de eerste en derde wet. De eerste wet stelt dat een object in rust of in beweging in die toestand zal blijven totdat er iets op inwerkt; dit verklaart waarom planeten en manen in hun baan blijven. De derde wet is dat er voor elke actie een tegengestelde en gelijke reactie is. Hoewel dit verwaarloosbaar is als je kijkt naar iets als een planeet die een ster beïnvloedt, verklaart dit de getijden op aarde, die worden veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan.
Einstein
Newton begreep hoe de zwaartekracht werkte, maar niet waarom. Pas in de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, gepubliceerd in 1915, werd een theorie gepostuleerd om de oorzaak van zwaartekracht te verklaren. Einstein toonde aan dat zwaartekracht geen eigenschap is die inherent is aan objecten, maar dat ze wordt veroorzaakt door krommen in de ruimte-tijddimensies, waarop alle objecten rusten. Dus zelfs licht en andere massaloze verschijnselen worden beïnvloed door de zwaartekracht.