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。
廣義相對論的歷史
1912年，愛因斯坦回到瑞士接受母校蘇黎世聯邦理工學院（ETH）的教授職位。回到蘇黎世後，他立即拜訪了他的老同學格羅斯曼·馬塞爾。當時格羅斯曼是數學教授，他向愛因斯坦介紹了黎曼幾何——或更一般地說，他介紹了微分幾何。在意大利數學家圖利奧·列維-齊維塔的推薦下，愛因斯坦開始探索廣義協變性（张量的使用）對他的引力理論是否有用。有一段時間，愛因斯坦認為這種方法存在問題，但他後來又重新开始研究这种方法，到了1915年末，愛因斯坦以今天使用它的形式發表了他的廣義相對論。 該理論將引力解釋為“物質對時空結構的扭曲，以及这种扭曲对其他物質的慣性運動的影響”。