XVI-XVII শতাব্দীগুলিকে পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসের অনেকগুলি সবচেয়ে গৌরবময় সময় বলা হয়। এই সময়েই ভিত্তিগুলি মূলত স্থাপন করা হয়েছিল, যা ছাড়া এই বিজ্ঞানের আরও বিকাশ কেবল কল্পনাতীত হবে। কোপার্নিকাস, গ্যালিলিও, কেপলার পদার্থবিজ্ঞানকে এমন একটি বিজ্ঞান হিসাবে ঘোষণা করার জন্য একটি দুর্দান্ত কাজ করেছেন যা প্রায় যে কোনও প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে। আবিষ্কারের একটি সম্পূর্ণ সিরিজের মধ্যে আলাদা দাঁড়িয়ে থাকা হল সার্বজনীন মহাকর্ষের নিয়ম, যার চূড়ান্ত সূত্রটি অসামান্য ইংরেজ বিজ্ঞানী আইজ্যাক নিউটনের অন্তর্গত।
এই বিজ্ঞানীর কাজের মূল তাৎপর্য তার সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তির আবিষ্কারের মধ্যে ছিল না - গ্যালিলিও এবং কেপলার উভয়েই নিউটনের আগেও এই পরিমাণের উপস্থিতি সম্পর্কে কথা বলেছিলেন, কিন্তু বাস্তবে তিনিই প্রথম প্রমাণ করতে যে পৃথিবীতে এবং মহাকাশে উভয়ই, দেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার একই শক্তি কাজ করে।
নিউটন অনুশীলনে নিশ্চিত করেছেন এবং তাত্ত্বিকভাবে এই সত্যটিকে প্রমাণ করেছেন যে মহাবিশ্বের একেবারে সমস্ত দেহ, যার মধ্যে রয়েছেযা পৃথিবীতে অবস্থিত, একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। এই মিথস্ক্রিয়াটিকে মহাকর্ষীয় বলা হয়, যখন সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ প্রক্রিয়াটিকে নিজেই মহাকর্ষ বলে।
এই মিথস্ক্রিয়াটি দেহের মধ্যে ঘটে কারণ সেখানে একটি বিশেষ, অন্যদের থেকে ভিন্ন, পদার্থের প্রকার রয়েছে, যাকে বিজ্ঞানে মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র বলা হয়। এই ক্ষেত্রটি বিদ্যমান এবং একেবারে যেকোন বস্তুর চারপাশে কাজ করে, যদিও এটি থেকে কোন সুরক্ষা নেই, যেহেতু এটির যেকোন উপকরণ ভেদ করার অতুলনীয় ক্ষমতা রয়েছে৷
সর্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ শক্তি, যার সংজ্ঞা এবং সূত্র আইজ্যাক নিউটন দিয়েছিলেন, সরাসরি নির্ভর করে মিথস্ক্রিয়াকারী দেহের ভরের গুণফলের উপর, এবং বিপরীতভাবে এই বস্তুগুলির মধ্যে দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের উপর। নিউটনের মতে, ব্যবহারিক গবেষণার দ্বারা অকাট্যভাবে নিশ্চিত করা হয়েছে, সর্বজনীন মহাকর্ষ বল নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা পাওয়া যায়:
F=Mm/r2.
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G, যা প্রায় 6.6710-11(Nm2)/kg2 এর সমান, এতে বিশেষ গুরুত্ব রয়েছে।
মধ্যাকর্ষণ শক্তির সাহায্যে দেহগুলি পৃথিবীতে আকৃষ্ট হয় নিউটনের সূত্রের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে এবং একে মাধ্যাকর্ষণ বলে। এই ক্ষেত্রে, মহাকর্ষীয় ধ্রুবক এবং পৃথিবীর নিজেই ভরকে উপেক্ষা করা যেতে পারে, তাই মাধ্যাকর্ষণ বল খুঁজে বের করার সূত্রটি এরকম দেখাবে:
F=mg.
এখানে g মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ ছাড়া আর কিছুই নয়, যার সংখ্যাসূচক মান প্রায় 9.8 m/s2 এর সমান।
নিউটনের সূত্র শুধুমাত্র পৃথিবীতে সরাসরি সংঘটিত প্রক্রিয়াগুলিই ব্যাখ্যা করে না, এটি সমগ্র সৌরজগতের গঠন সম্পর্কিত অনেক প্রশ্নের উত্তর দেয়। বিশেষ করে, মহাকাশীয় বস্তুর মধ্যে সার্বজনীন মহাকর্ষ বল তাদের কক্ষপথে গ্রহগুলির গতির উপর একটি নিষ্পত্তিমূলক প্রভাব ফেলে। এই গতির তাত্ত্বিক বর্ণনা কেপলার দিয়েছিলেন, কিন্তু নিউটন তার বিখ্যাত আইন প্রণয়নের পরই এর যৌক্তিকতা সম্ভব হয়েছিল।
নিউটন নিজেই একটি সাধারণ উদাহরণ ব্যবহার করে স্থলজ এবং বহির্জাগতিক মহাকর্ষের ঘটনাগুলিকে সংযুক্ত করেছেন: যখন একটি কামান নিক্ষেপ করা হয়, তখন নিউক্লিয়াস সোজা উড়ে যায় না, তবে একটি ধমনী গতিপথ বরাবর। একই সময়ে, বারুদের চার্জ এবং নিউক্লিয়াসের ভর বৃদ্ধির সাথে, পরেরটি আরও দূরে উড়ে যাবে। অবশেষে, যদি আমরা ধরে নিই যে পর্যাপ্ত বারুদ পাওয়া সম্ভব এবং এমন একটি কামানের নকশা করা সম্ভব যে কামানের গোলা বিশ্বজুড়ে উড়ে যাবে, তবে, এই আন্দোলন করার পরে, এটি থামবে না, তবে তার বৃত্তাকার (উবৃত্তাকার) আন্দোলন চালিয়ে যাবে, ঘুরবে। পৃথিবীর একটি কৃত্রিম উপগ্রহে। ফলস্বরূপ, মাধ্যাকর্ষণ শক্তি পৃথিবীতে এবং মহাকাশে উভয় প্রকৃতিতে একই।
