勒内·笛卡尔
此后还有科学家胡克、雷恩、哈雷等人在此问题上做出了积极贡献,他们已经认为到了物体再地球上所受的重力,其实和宇宙中行星运行所受的是同一种力,甚至还提出了引力同距离的平方呈反比的假说,但最后完成临门一脚的还是牛顿。
罗伯特·胡克
牛顿利用自创的微积分数学工具、以及牛顿运动定律还有开普勒三定律,最终得到了万有引力定律。这个定律表明任何物体都存在引力作用,两个物体间的引力大小同它们的质量乘积成正比,但反比于它们之间的距离。
如上图,这就是万有引力定律的数学表达形式,而牛顿提出万有引力定律的时候正是1687年,在他的著作《自然哲学的数学原理》一书中发表。不过让牛顿遗憾的是,万有引力常数G的数值无法推导出来,只能靠实验测量。
自然哲学的数学原理(拉丁文)
但因为引力实在太弱了(我们现在知道,引力是四种基本力当中最弱的一个),以至于在万有引力定律问世后的一个世纪左右的时间内,都没有科学家能够测量出来。
直到英国科学家亨利·卡文迪许的出现,这位著名的科学家在约翰·米歇尔利用扭秤测量磁力规律时受到启发,改进出一种新的扭秤。实验的原理简单来说:
用一根将近1米长的金属丝,悬吊起一根金属哑铃(所谓的金属哑铃,也就是在一根木杆的两端放上等重的小铅球,木杆长约1.8米,大铅球的直径是5厘米),然后在用两个固定的直径为30厘米的大铅球去吸引小铅球,而当小铅球移动时,木杆就会作旋转运动,从而带动金属丝的扭转,当金属丝转到一定角度时,力矩平衡,那么金属丝就会保持这个转动角度。有了这个角度,接下来只需要再知道其它的一些数值,就能直接通过理论计算出万有引力常数G的数值了。