Dalam Memoirs of Sir Isaac Newtons Life telah merakamkan peristiwa mengenai Newton dan rakannya, William Stukeley mengenai epal. Peristiwa berlaku pada 15 April 1726, menurut Stukeley, dia duduk di bawah teduhan pokok bersama Newton sambil menikmati hidangan teh.
Pada masa itu, Newton tertanya-tanya mengapa epal jatuh ke bawah, bukan ke kiri, bukan ke kanan ataupun ke atas. Dia sendiri tanya, dia sendiri jawab. Newton jawab sebab terdapat daya tarikan yang membuatkan epal itu ditarik ke arah Bumi. Bumi adalah jirim, dan jirim mempunyai daya tarikan tersebut. Epal pun jirim. Jadi, Bumi dan epal menarik antara satu sama lain.
Menurut John Conduitt, saudara jauh Newton, pernah menyatakan bahawa Newton pernah tertanyatanya, mengapa bulan tidak jatuh ke Bumi seperti epal. Newton mengambil masa lebih kurang 20 tahun untuk membentuk teori graviti. Persoalan utama Newton bukanlah untuk menjelaskan kewujudan graiviti, tetapi untuk menjelaskan hubungan langsung antara jarak dua jirim dan pengaruh graviti.
Newton menjawab persoalan ini dalam karyanya yang terkenal, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Prinsip Matematik Falsafah Alamiah) dengan melakukan eksperimen pemikiran (thought experiment) ke atas peluru meriam.
Apa itu eksperimen pemikiran
Eksperimen pemikiran ini lebih kurang macam analogi untuk menerangkan suatu hipotesis ataupun teori. Lebih mudah faham kalau guna perkataan analogi. Tapi dalam disiplin sains, perkataan eksperimen pemikiran itu selalu digunakan.
Dalam karya tersebut, Newton membuktikan teori graviti yang bersifat sejagat (universal) serta menunjukkan sistem pergerakan planet. Konsep graviti Newton adalah setiap jirim yang berjisim mempunyai daya tarikan. Setiap objek berjisim ini menarik antara satu sama lain. Daya tarikan itu semakin lemah apabila jarak antara dua objek yang berinteraksi semakin jauh.
Rajah di bawah merupakan ilustrasi peluru meriam ditembak dengan kelajuan tertentu, mampu mengorbit Bumi sama seperti Bulan mengorbit Bumi. Kalau Bumi tidak mempunyai graviti, peluru yang ditembak akan bergerak dalam garis lurus seperti seperti pergerakan G.
Dengan ketinggian tertentu, peluru meriam yang ditembak dengan kelajuan 7300 m/s akan mengorbit Bumi seperti pergerakan C. Orbit peluru meriam kelihatan membulat. Dengan kelajuan 8000 m/s, pergerakan peluru meriam akan membujur (elliptical) seperti pergerakan D yang mengelilingi Bumi.
Kalau tiada hadangan angin (air resistance) di Bumi ini, apa-apa objek yang kita baling pun mampu mengorbit Bumi untuk selama-lamanya seperti Bulan yang tidak pernah berhenti mengorbit Bumi kerana bergerak dalam ruang vakum tanpa sebarang hadangan angin. Ia sesuai dengan hukum pergerakan Newton pertama yang menyatakan segala objek akan terus bergerak atau terus berada dalam keadaan pegun sehinggalah ada daya yang lain yang mengubah keadaan itu.
Kalau peluru mencapai halaju pelepasan (escape velocity), ia tidak akan mengorbit Bumi, malah tertanggal daripada graviti Bumi.
