Najsłabszym miejscem heliocentrycznego modelu okazała się grawitacja. Spędzała ona sen z oczu wszystkich jej zwolenników. Astronomowie poszukiwali rozwiązania tego zasadniczego problemu. Galileusz pokazał obserwacjami faz Wenus, że teoria heliocentryczna jest poprawna, ale to nie zmieniało faktu, że ... środek Ziemi 'przyciąga' wszystko.

Jak to się dziej, że wszystkie ciała upuszczone spadają na Ziemię, w zasadzie na jej centrum? Wiedziano już, że Ziemia jest okrągła i znano odległości do Księżyca i Słońca - w przybliżeniu były one podobne do znanych nam dzisiaj. I mimo, że wszytko przemawiało za słusznością modelu ze Słońcem w centrum to grawitacja 'tworzyła' umieszczała nadal Ziemię w środku Wszechświata. Problemem była natura grawitacji. Skoro wszystko spada na środek Ziemi, to Ziemia musi być w centrum wszystkiego. Należy przy tym wspomnieć, że Kopernik w swoim modelu heliocentrycznym przeniósł centrum wszechświata do środka Słońca. Nie wiedzieliśmy bowiem nic na temat przestrzeni Kosmosu. Nie sposób było tam zajrzeć.

Problem rozwiązał Newton, odkrywając podstawy natury grawitacji i wyjaśniając mechanizm jej działania. Teoria grawitacji Newtona nie wyjaśniała jeszcze wielu szczegółów z którymi było nam się ścierać, ale pozwala najbliższe otoczenie poprawnie opisać.

---

Meritum sprawy stanowi wzór Newtona na siłę grawitacji w postaci:



Grawitacja okazała się w teorii Newtona siłą F, która zależy od masy m i Mciał między którymi ją rozpatrujemy i od odległości d między nimi. Przy czym im większe masy tym większa siła, a im większa odległość tym mniejsza siła oddziaływania między masami. G to stała grawitacji czasami spotykamy oznaczenie C jako stała Cavendish'a, który w roku 1798 wykorzystał wagę skręceń do jej wyznaczenia .

Istnienie stałej we wzorze wskazuje na pewne uproszczenie modelu. I tak jest w rzeczywistości. Natura grawitacji naprawdę została odkryta dzięki ogólnej teorii grawitacji. Dzięki niej dowiedzieliśmy się, że przestrzeń ma o jeden wymiar więcej - wymiar czasowy, a masa ciał wywołuje uginanie każdego z czterech wymiarów - dyskutowaliśmy już o tym na Sekcji Astronomicznej.

W przeciętnych warunkach, kiedy masy ciał nie są zbyt duże, wzory Newtona spisuję się bardzo dobrze. Kiedy mamy na myśli duże masy, mówimy o ciałach typu gwiazdy i jej pobliże. tam zachodzą już zjawiska relatywistyczne, które trzeba uwzględnić (np. zaburzenia orbity Merkurego).
My jednak pokażemy jak wielkie są siły grawitacji. Dzisiaj zaliczamy Siłę grawitacji do tzw. oddziaływań słabych. Siła grawitacji jest słaba, ale za to działa na ogromnych odległościach. Kiedy spacerujemy po Układzie Słonecznym na Moczyniu, to widzimy, że odległości między planetami są ogromne w porównaniu z ich rozmiarami i rozmiarami samego Słońca. A jednak to siła grawitacji powoduje, że planety okrążają Słońce, a księżyce poruszają się wokół planet.

Żeby uświadomić sobie jak duża jest siła grawitacji między ciałami układu planetarnego niech posłuży przykład układu Ziemia-Księżyc. Do powyższego wzoru podstawiamy wartości z tablic i otrzymujemy wartość:

F=1,984 ^. 10²⁰N

Jak duża jest to siła niech pokaże poniższe porównanie:

1. tyle waży 2 ^. 10¹⁶ m³ wody na powierzchni Ziemi,
2. taka ilość wody zmieściłaby by się w zbiorniku w kształcie sześcianu o boku 272,4km,
3. gdyby zbiornik miał powierzchnię równą powierzchni Polski, to jego głębokość wynosiłaby 65km.

No cóż byłoby gdzie nurkować. Gdy do obliczeń weźmiemy obiekty z naszego otoczenia to każe się, że wytwarzają one niewielką siłę grawitacji. Ale masy planet są już wystarczające do wytworzenia wartości iście kosmicznych.

Teraz obserwacje Galileusza stały się jasne. Planety wytwarzają grawitacyjna siłę. Każde ciało posiadające masę wytwarza pole grawitacji. Te siły można policzyć. Nie potrzebne jest pojęcie środka wszystkiego by wyjaśnić naturę spadania do centrum obiektów na Ziemi. Taki środek znajduje się na każdej planecie, księżycu czy gwieździe.

Kepler wykazał, że ciała poruszają się po eliptycznych orbitach, Galileusz pokazał, że tak jest - obserwacje teleskopowe, a Newton wykazał dlaczego. Uzyskaliśmy zgodność tego co było obserwowane z teorią. To jest wielki sukces nauki, choć droga do tego sukcesu była długa, żmudna i pełna niebezpieczeństw.