Evolusi sebagai teori dan fakta
Terdapat banyak teori yang telah mencoba untuk menjelaskan fakta gravitasi. Yakni, para ilmuwan bertanya apakah gravitasi itu, dan apa yang menyebabkannya. Ilmuwan kemudian mengembangkan sebuah model yang menjelaskan gravitasi, yaitu teori gravitasi. Selama berabad-abad, terdapat banyak penjelasan gravitasi yang dapat disebut sebagai "Teori Gravitasi", yaitu penjelasan Aristoteles, Galilei, Isaac Newton, dan Einstein. Kerancuan pada istilah dapat muncul ketika kita menggunakan sebuah kata tunggal untuk merujuk pada baik fakta yang terpantau maupun teori yang menjelaskannya. Kata "Gravitasi" dapat digunakan untuk merujuk pada fakta-fakta terpantau (yakni gaya tarik massa yang terpantau) maupun teori yang digunakan untuk menjelaskannya (gravitasi merupakan alasan mengapa dua massa saling tarik menarik). Oleh karena itu, gravitasi merupakan sebuah "fakta" dan "teori".
Fisika
Meski fisika bertujuan untuk menemukan hukum universal, teorinya bersandar pada domain penggunaan tertentu. Bicara umum, hukum fisika klasik dapat secara akurat menjelaskan sistem yang ukurannya lebih besar dari skala atom dan geraknya jauh lebih lambat dari kecepatan cahaya. Di luar ini, pengamatan yang ada tidak sesuai dengan prediksi yang dilakukan. Albert Einstein berkontribusi pada kerangka relativitas khusus, yang menggantikan notasi ruang dan waktu absolut dengan ruangwaktu dan memungkinkan deskripsi akurat mengenai sistem yang komponennya bergerak mendekati laju cahaya. Max Planck, Erwin Schrödinger, dan fisikawan lain memperkenalkan mekanika kuantum, notasi probabilistik partikel dan interaksinya yang memungkinkan deskripsi akurat pada skala atom dan subatom. Di akhir, teori medan kuantum menggabungkan mekanika kuantum dan relativitas khusus. Relativitas umum memungkinkan untuk ruangwaktu melengkung, dinamis, dengan sistem yang luar biasa masif dan struktur alam semesta skala besar dapat dijelaskan. Relativitas umum belum digabungkan; beberapa kandidat teori gravitasi kuantum sedang dikembangkan.
Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoretis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad kedua puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang sukses.