古希腊哲学家亚里士多德认为地球是宇宙的中心,将宇宙中所有质量都吸引向它。他还认为物体下落的速度随着其质量的增加而增加,这种观点是错误的[3] 。古希腊的很多其他科学家,如普鲁塔克,正确地认识到引力不是地球独有的[4] 。 阿基米德
阿基米德发现了三角形的重心,但他不把引力解释成一种力[5] 。公元前6世纪,拜占庭亚历山大学者约翰·菲罗波努斯(John Philoponus)提出了动力理论,修改了亚里士多德的理论[6] 。
公元7世纪,印度数学家和天文学家婆罗摩笈多提出引力是一种将物体吸引到地球的吸引力的观点[7] 。约两世纪后,波斯的比鲁尼(Al-Biruni)认为引力并不是地球独有的,其它天体也应该有引力[8] 。
在16世纪中叶,许多欧洲科学家通过实验反驳了亚里士多德的观点。西班牙多米尼加牧师多明戈·德·索托(Domingo de Soto)在1551年写道,自由落体的物体均匀加速[9] 。意大利物理学家詹巴蒂斯塔·贝内德蒂(Giambattista Benedetti)在论文中称:由于比重,由相同材料制成但质量不同的物体会以相同的速度下落[10] 。在1586年的代尔夫特塔实验中,佛兰德物理学家西蒙·史蒂文(Simon Stevin)观察到,当炮弹从塔上下落时,两枚大小和重量不同的炮弹以相同的速度下落[11] 。在16世纪后期,伽利略·伽利莱(Galileo Galilei)对从斜坡上滚动的球的仔细测量中发现:所有物体的引力加速度是相同的[12] 。 伽利略
1604年,伽利略正确地假设了下落物体的距离与所经过的时间的平方成正比[13] 。1640年至1650年间,意大利科学家弗朗切斯科·马丽亚·格里马尔迪(Francesco Maria Grimaldi)和乔瓦尼·巴蒂斯塔·里乔利(Giovanni Battista Riccioli)证实。他们通过测量钟摆的震荡计算了地球引力的大小[14] 。
1657 年,罗伯特·胡克出版了《显微图谱》,他在书中假设月球一定有自己的引力[15] 。1666 年,他又补充了两条原理:所有物体都沿直线运动,除非受到某种力的作用而发生偏转;物体之间靠的越近,吸引力也就越大。1666 年,胡克在写给皇家学会的一封信中写道[16] : 牛顿
我将解释一个与迄今所接受的世界体系截然不同的世界体系。它建立在以下立场之上。1. 所有天体不仅有引力将各部分引向它们自己的中心,而且它们还在各自的作用范围内相互吸引。2. 所有做简单运动的物体都会继续沿直线运动,除非受到某种外力不断偏离直线,导致它们画出圆、椭圆或其他曲线。3. 物体之间的距离越近,这种吸引力就越大。至于这些力随着距离的增加而减小的比例,我承认我还没有发现……