基本相互作用
万有引力是第一种被数学理论描述的相互作用。在古代，亚里士多德建立了具有不同质量的物体是以不同的速度下落的理论。到了科学革命时期，伽利略·伽利莱用试验推翻了这个理论－如果忽略空气阻力，那么所有的物体都会以相同的速度落向地面。艾萨克·牛顿据传说看到蘋果掉落時發現地心引力，進而引伸出万有引力定律（1687年），是一个用来描述通常重力行为非常好的近似。在1915年，阿尔伯特·爱因斯坦完成了广义相对论，将重力用另一種方式描述－时空几何，並指出重力是空間與時間彎曲的一種結果。
约翰·柯西·亚当斯
1821年，天文学家阿列西·布瓦尔发布了一系列他对天王星轨道的观测数据表，并基于牛顿运动定律与万有引力定律对天王星的未来位置做出了预测。然而，随后的观测结果与他的预测发生了巨大的偏差，这使布瓦尔认为在天王星周围存在其他天体造成引力摄动。亚当斯还在大学时就了解到了布瓦尔的发现，并对摄动理论深信不疑。他坚信，利用观测到的天王星数据以及牛顿的万有引力定律，终能推导出那颗神秘天体的质量、位置与轨道。1841年7月3日，他指出他打算研究这一问题。