Сила тяжіння призводить до того, що вся матерія притягується до іншої матерії, від субатомних до космічних рівнів. Найдавніші люди могли спостерігати гравітацію під час роботи, помічаючи предмети, що падають на землю, але цього не робили починають систематично теоретизувати про причини такого руху аж до епохи класики Греція. Відкриття того, як працює гравітація, прогресувало в кілька етапів, починаючи з Демокріта і продовжуючи роботами Аль-Хасана ібн аль-Хайтама, Галілео Галілея та сера Ісаака Ньютона.
Арістотель, Демокріт і атомізм
У четвертому столітті до н. Е. Арістотель запропонував теорію, яка панувала у фізиці протягом тисячоліття, але його ідеї, строго кажучи, не становили теорії гравітації. Арістотель вважав, що тіла тягнуться з одного місця в інше, оскільки вони принципово належать їм через невід'ємну природу; повітря, наприклад, належало на небі, тоді як скелі належали землі. Демокріт, народжений понад 70 років до Арістотеля, запропонував теорію атомізму, яка більш точно відповідає тому, що спостерігають сучасні фізики щодо гравітації. Атомізм стверджував, що речовина складається з основних частинок, і Демокрит висунув теорію про те, що ці частинки - атоми - рухались і стикалися через сила, яку Панагіотис Папаспіру і Ксенофонт Муссас, пишучи в "Американському журналі космічних наук", називають попередником теорії сила тяжіння.
«Спостереження за небом» Ібн аль-Хайтема
Ібн аль-Хайтам, народившись у 10 столітті в сучасному Іраку, сформулював теорію оптики, яка вплинула на Ньютона, пропонуючи, щоб світло включало кольори. Він також примирив - якщо помилково - суперечливу роботу Птолемея та Арістотеля, зберігаючи геліоцентризм Птолемея, але теоретизуючи, що сонце та інші небесні тіла є матеріальними об'єктами. За роботу в астрономії його прозвали Птолемеєм Другим, згідно з Джозефом А. Кечічіян, у своєму біографічному профілі в "Дубайському огляді вихідних новин в Перській затоці" Ібн аль-Хайтам також наполягав на науковий метод, що спирається на спостереження та експерименти, і спростовує астрологію, обидві важливі наукові позиції. Одним з головних його астрономічних спостережень було те, що Сонце і Місяць були твердими речовинами, матеріальними об'єктами, теорія, яка лежить в основі пізніших робіт з планетарної механіки.
Експерименти Галілея
Якщо ібн аль-Хайтам відмовився повністю спростувати теорії Птолемея, Галілей не мав таких сумнівів. Він народився в 1564 році в Пізі, Італія, і став одним із найвідоміших і, зрештою, впливових мислителів епохи Відродження. Там, де спостереження Демокріта та ібн аль-Хайтама лежать в основі теорії гравітації, праця Галілея безпосередньо це поінформувала. Він кинув виклик авторитету як Аристотеля, так і Птолемея, ставши парією в очах католицької церкви та наукового істеблішменту. Найбільш важливим для гравітації він вважав, що гравітація діє на предмети незалежно від їх маси; різниця в швидкості падіння виникає внаслідок опору повітря через різну форму, а не вагу. Відомо, що Галілей кинув кулі однакової форми, але різної ваги з Пізанської вежі Пізи, і хоча історія може бути апокрифічною, отримана теорія лежить в основі теорії сила тяжіння.
Яблуко Ньютона
Ще одна апокрифічна історія лежить в основі творчості Ньютона; Відомо, що великого математика надихнули вивчати гравітацію, коли яблуко впало йому на голову. Народившись у 1642 році, Ньютону було лише сорок років, коли він опублікував свою надзвичайно впливову книгу "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", часто відому просто як "Principia". Тестування теорії астронома Йоганнеса Кеплера, сучасника Галілея, Ньютон виклав Три закони руху, які стосуються інерції та механіки, а також свою теорію гравітація; ця теорія стверджує, що кожен об’єкт у Всесвіті приваблює кожен інший об’єкт пропорційно своїй масі. Цей принцип, хоч і переглядався Альбертом Ейнштейном, а згодом і фізиками, все ще дає інформацію про наукову думку, машинобудування та астрономію сьогодні.
