下落的苹果与月亮
亚里士多德认为重的物体下落更快，伽利略·伽利莱则通过斜面实验等表明，若没有空气阻力，所有物体以相同的加速度下落，并在1638年的《两门新科学》中加以阐述（比萨斜塔实验的故事是否属实尚不确定）。1609年，约翰内斯·开普勒发表了行星沿椭圆轨道运行的定律。1687年，艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出，使苹果下落的力与把月球维持在轨道上的力是同一种力，并提出万有引力定律：引力与两物体质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。借助这一定律和牛顿运动定律，人们能够解释太阳系行星的运动、潮汐乃至彗星的回归。
称量地球、发现新行星
1798年，亨利·卡文迪许用扭秤测量实验室中铅球之间极其微弱的吸引力，计算出地球的平均密度，这通常被视为首次测定引力常数。1846年，奥本·勒维耶和约翰·库奇·亚当斯利用牛顿引力分析天王星轨道的偏差，预言了一颗看不见的行星的位置，海王星随即在预言位置附近被发现。但勒维耶在1859年也报告，水星近日点的进动比牛顿理论所允许的略多，这一微小差异困扰了科学家五十多年。
弯曲的时空与未解之谜
1915年，阿尔伯特·爱因斯坦完成广义相对论，不再把引力视为一种力，而是质量和能量使时空弯曲、物体沿弯曲路径运动的现象。该理论精确解释了水星近日点进动；1919年日全食观测被宣布证实了星光在太阳附近发生偏折（当时测量精度后来有过争论，但此后的观测确认了这一效应）。1960年，庞德和雷布卡在实验室中测到引力使光的频率发生变化；引力使时间变慢的效应如今在GPS卫星时钟校正中被实际使用。2015年，LIGO首次探测到两个黑洞并合产生的引力波；2019年，事件视界望远镜拍摄到M87星系中心黑洞的阴影，中国科学家也参与了这一国际合作。然而，引力尚未与量子力学统一，星系的旋转速度也无法仅用可见物质解释，暗物质的本质仍是未解之谜。
常见问题
- 为什么空间站里会失重？
- 那里的引力仍约为地表的90%。空间站和航天员一起不断朝地球“下落”，同时又高速横向运动，处于“自由落体”状态，所以感觉像飘浮一样。
- 在月球上体重是多少？
- 月球引力约为地球的六分之一，体重秤读数也约为六分之一，但身体的质量本身并不改变。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Kepler, J. (1609). Astronomia nova. Heidelberg: Vögelin.
- Galilei, G. (1638). Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze. Leiden: Elzevir.
- Newton, I. (1687). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. London: Royal Society.
- Cavendish, H. (1798). Experiments to determine the density of the Earth. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 88, 469–526.
- Le Verrier, U. J. J. (1859). Lettre de M. Le Verrier à M. Faye sur la théorie de Mercure et sur le mouvement du périhélie de cette planète. Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 49, 379–383.
- Einstein, A. (1915). Die Feldgleichungen der Gravitation. Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften, 844–847.
- Dyson, F. W., Eddington, A. S., & Davidson, C. (1920). A determination of the deflection of light by the Sun's gravitational field. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 220, 291–333.
- Pound, R. V., & Rebka, G. A. (1960). Apparent weight of photons. Physical Review Letters, 4(7), 337–341.
- Abbott, B. P., et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). (2016). Observation of gravitational waves from a binary black hole merger. Physical Review Letters, 116(6), 061102.
- Event Horizon Telescope Collaboration. (2019). First M87 Event Horizon Telescope results. I. The shadow of the supermassive black hole. Astrophysical Journal Letters, 875(1), L1.