萬有引力

　　存在於任何兩個物體之間的由品質引起的相互吸引力。I.牛頓於1687年在《自然哲學的數學原理》中提出瞭萬有引力定律。其內容是：任何兩物體之間都存在相互吸引的作用力，力的方向沿兩物體的連線，力的大小F與兩物體品質m₁和m₂的乘積成正比，與兩物體之間間距離r的平方成反比。用公式表示就是：

式中 G稱為 萬有引力常數，它是與物體無關的普適常量，需要由實驗確定。牛頓所說的物體是指質點。如果考慮有尺寸大小的物體，則應將兩個物體分割成許多質點，計算它們之間的萬有引力並求其矢量和。可以證明，地球對球外一點的引力通過地心，因此地球周圍的引力場是中心力場；人造地球衛星就在這個中心引力場中運動。

卡文迪什實驗示意圖

　　測定萬有引力常數G的數值時，需要測定兩個已知質量物體的引力。1798年，H.卡文迪什用扭秤作瞭實驗，通過測量扭絲的轉角及扭絲的扭轉剛度來測量大小球之間的引力。他測得的數值為G＝6.754×10⁻¹¹米³/千克·秒²。經過長期改進，國際科學技術數據委員會(CODATA)1988年推薦的數值為G＝6.673(10)×10⁻¹¹米³/千克·秒²。

　　牛頓是從天體運動的規律中發現萬有引力定律的。1609年和1619年，德國天文學傢J.開普勒在多年觀測的基礎上總結出瞭行星運動的三大定律，其中第二定律（面積定律)表明行星的繞日運動的動量矩守恒，這就意味著行星受到來自太陽的中心引力；而第三定律（諧和定律)則蘊涵著平方反比律。平方反比律也曾被其他人（如胡克)提出過，牛頓則經過縝密的數學推導，提出瞭萬有引力定律。萬有引力定律是研究天體力學的基礎。1846年，就在理論計算的位置上發現瞭太陽系中的一顆新的行星——海王星。現代航天技術中，人造地球衛星及各種航天器的軌道問題與姿態問題、登月問題、行星際飛行問題等都以萬有引力為基礎進行研究。

　　關於萬有引力的進一步研究屬於A.愛因斯坦，他所創立出的廣義相對論已成為現代天體物理學與宇宙學分析問題的基礎。