Зміст
Гравітація спричиняє притягнення всієї матерії до іншої матерії, від субатомного до космічного рівнів. Найдавніші люди могли спостерігати гравітацію під час роботи, помічаючи падіння предметів на землю, але вони не почали систематично теоретизувати про причини такого руху до епохи Класичної Греції. Відкриття того, як працює гравітація, прогресувало в кілька етапів, починаючи з Демокріта і продовжуючи роботу Аль-Хасана ібн аль-Хайетама, Галілео Галілея та сера Ісаака Ньютона.
Аристотель, Демокрит і Атомізм
У четвертому столітті до нашої ери Арістотель запропонував теорію, яка домінувала у фізиці більше тисячоліття, але його ідеї, строго кажучи, не становили теорію гравітації. Арістотель вважав, що тіла перетягуються з одного місця в інше, тому що вони принципово там належать через властиву їм природу; Наприклад, повітря належало на небі, тоді як скелі належали землі. Демокрит, народжений понад 70 років до Арістотеля, запропонував теорію атомізму, ближче узгоджуючись із сучасними фізиками щодо гравітації. Атомізм стверджував, що матерія складається з основних частинок, і Демокріт теоретизував, що ці частинки - атоми - переміщалися і стикалися завдяки силі, яку Панайотис Папаспіру та Ксенофонт Муссас, написані в «Американському журналі космічної науки», називають попередником теорії сили тяжіння.
Спостереження Неба Ібн аль-Хайтхема
Народжений у 10 столітті в теперішньому Іраку, ібн аль-Хайтхем сформулював теорію оптики, яка вплинула на Ньютона, запропонувавши, що світло включає кольори. Він також примирив - якщо невірно - конфліктну працю Птолемея та Арістотеля, зберігаючи геліоцентризм Птолемея, але теоретизуючи, що сонце та інші небесні тіла є матеріальними об'єктами. За його роботами в галузі астрономії він отримав прізвисько Птолемей Другий, за словами Йосифа А. Кечичіана, в біографічному профілі в огляді Дубайської затоки в Перській затоці. Ібн аль-Хайтхем також наполягав на науковому методі, спираючись на спостереження та експерименти, і спростував астрологію обох важливих наукових позицій. Одним з його головних астрономічних спостережень було те, що сонце і місяць - це тверді, матеріальні об'єкти, теорія, яка лежить в основі подальшої роботи над планетарною механікою.
Досліди Галілея
Якщо ібн аль-Хайтхем відмовився повністю спростувати теорії Птолемея, у Галілея таких труднощів не було. Він народився в 1564 році в Пізі, Італія, і став одним з найвідоміших і, зрештою, впливових мислителів епохи Відродження. Там, де спостереження Демокрита та ібн аль-Хайтама лежать в основі теорії гравітації, робота Галілея безпосередньо повідомила це. Він заперечував авторитет і Аристотеля, і Птолемея, ставши парієм в очах Католицької Церкви та наукової установи. Найбільш актуально для гравітації, він вважав, що гравітація діє на об'єкти незалежно від їх маси; різниці в швидкості падіння є наслідком опору повітря через різні форми, а не вагу. Галілео, як відомо, скинув кулі однакової форми, але різної ваги від Пізанської вежі, і хоча історія може бути апокрифною, одержана теорія лежить в основі теорії гравітації.
Apple Ньютона
Ще одна апокрифічна історія лежить в основі роботи Ньютона; відомо, що великий математик, як кажуть, надихнувся вивчати гравітацію, коли яблуко впало на голову. Народившись у 1642 році, Ньютон був лише у сорокових роках, коли опублікував надзвичайно впливову книгу «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica», часто відому просто як «Principia». Тестуючи теорії астронома Йоганнеса Кеплера, сучасника Галілея, Ньютон виклав Три закони руху, які стосуються інерції та механіки, а також його теорії гравітації; ця теорія стверджує, що кожен предмет у Всесвіті притягує кожен інший об'єкт пропорційно його масі. Цей принцип, хоча його переглянули Альберт Ейнштейн та пізніші фізики, все ще інформує наукову думку, машинобудування та астрономію.