牛頓萬有引力定律只是一個近似規律

牛頓萬有引力定律與牛頓運動三定律同是牛頓力學理論的重要組成部分。

牛頓萬有引力定律肯定了在任意兩個質點之間，存在相互的萬有引力：

我們便可以對這兩種質量不加區分而統稱為質量了。在物理學中把式（2.9）所表明的關係叫做慣性質量同引力質量的等效性。

慣性質量同引力質量的等效性，不僅在牛頓力學中是一個基本關係，在廣義相對論中也是研究引力特性的一個基本出發點。鑒於它的重要性，在物理學的歷史上，曾不斷地做實驗對它進行過多次檢驗。伽利略在斜塔上對自由落體的著名觀察，是物理學初期所進行的這類檢驗。由於當時技術條件的限制，伽利略所做實驗的精度當然是不高的，比較精確的實驗是從1890年的E?tv?s實驗開始的。這個實驗是用兩個引力質量相等但材料不同的物體分別懸掛在扭秤的兩臂上，實驗的目的是要確定慣性質量同引力質量是否等效，這也就是要確定懸掛在扭秤的兩個物體的慣性質量是否相等。如果慣性質量與引力質量不等效，則桿將受到轉矩而偏轉。E?tv?s用一些材料不同的物體懸在扭秤上做過多次實驗，在一定誤差範圍內觀察到桿不發生偏轉。從而得出結論：在精確度（即相對誤差）為10-8的範圍內，物體的慣性質量與其引力質量可以認為是相等的。後來這個實驗被重複過多次，精確度逐漸提高，到了六十年代和七十年代，一些物理學者用大大改進後的實驗儀器重做了E?tv?s實驗，現在的精度已經提高到0.9×10-12。E?tv?s實驗是精度相當高的著名物理實驗。

『萬有引力』是存在於兩處物質之間的相互吸引力，物質處於任何狀態都存在萬有引力。物質存在的形式可以是場，也可以是質點（或粒子），故『兩處物質之間』的概念包括場與場之間、場與質點之間、質點與質點之間。『物質處於任何狀態』是指，不管物質是場還是質點，不管物質是否運動和運動的速度如何，不管物質是否帶電，不管物質粒子是否帶有色荷，等等，兩處物質之間恆存在『萬有引力』；正因為如此，這個引力才加上『萬有』來形容。

牛頓引力理論認為物質的引力質量是萬有引力之源。兩個具有引力質量的物體，就必然要出現引力，這仿如兩個具有電量的物體，就必然要出現靜電力相類似。可是牛頓引力理論的成立是有條件的，它的適用範圍是比較狹小的。例如，牛頓引力理論只適用於低速物體和弱引力場的情況，牛頓引力理論也無能處理涉及光子、膠子等質量為零的粒子之引力問題。可是廣義相對論能夠適用於任何速度的物體和任何強弱的引力場，也能夠處理涉及光子、膠子等質量為零的粒子之引力問題。廣義相對論認為物質的能動張量（其中包含能量、動量、能量流、動量流）是萬有引力之源。一個具有能動張量的物體，必然要在它的周圍出現引力場；而這個引力場必然要對位於此場中的另一物體施加萬有引力作用。這些內容留在以後詳細講述。 這裡先強調指出，牛頓引力理論只是廣義相對論在弱場和低速下的近似；廣義相對論是目前公認的精確引力理論，而牛頓引力理論不是精確引力理論，它所反映的規律只不過是近似的規律。