Forholdet mellom tyngdekraften og planetenes eller stjernenes masse

Jo mer massiv en planet eller stjerne er, jo sterkere gravitasjonskraften utøver den. Det er denne kraften som lar en planet eller stjerne holde andre gjenstander i bane. Dette er oppsummert i Isaac Newtons Universal Gravitation Law, som er en ligning for å beregne tyngdekraften.

Newtons universelle lov om gravitasjon er en formel for å forstå forholdet mellom gravitasjon mellom to objekter. Ligningen er "F = G (M1) (M2) / R", hvor "F" er tyngdekraften, "G" er gravitasjonskonstanten, "M" er massene til gjenstandene som blir vurdert, og "R" er radiusen på avstanden mellom de to gjenstander. Dermed er jo mer massivt objektet er, og jo nærmere de er sammen, jo sterkere blir tyngdekraften.

Tyngdekraft er det som holder planetene i bane rundt solen. Solen er ekstremt massiv, og holder dermed svært fjerne gjenstander, som de ytre planetene og kometerne, i sin bane. Dette kan også sees i mindre skala, med planeter som holder satellitter i bane; jo mer massiv en planet er, desto fjernere er dens satellitter. For eksempel har Saturn, en av gasskjempene, de mest kjente månene. Stjerner kretser rundt sentrum av galaksen.

Newtons tre bevegelseslover er også anvendelige for å forstå effekten av tyngdekraften på den kosmiske loven, spesielt den første og tredje loven. Den første loven sier at et objekt i ro eller i bevegelse vil forbli i denne tilstanden til noe virker på det; dette forklarer hvorfor planeter og måner holder seg i banene sine. Den tredje loven er at for hver handling er det en motsatt og lik reaksjon. Selv om dette er ubetydelig når man vurderer noe som en planet som påvirker en stjerne, forklarer dette tidevannet på jorden som skyldes månens tyngdekraft.

Newton forsto hvordan tyngdekraften fungerte, men ikke hvorfor. Det var først Albert Einsteins generelle relativitetsteori, publisert i 1915, at en teori ble postulert for å forklare årsaken til tyngdekraften. Einstein viste at tyngdekraften ikke var en egenskap som er iboende for objekter, men i stedet ble den forårsaket av kurver i rom-tid-dimensjonene, det er det alle objekter hviler på. Dermed blir selv lys og andre masseløse fenomener påvirket av tyngdekraften.