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。
爱德华·威滕
威滕显然是弦理论的代表人物，这是一个用来说明所有自然力的理论。甚至早在1984年，威滕为重力异常做出重要贡献，为第一次弦理论革命铺平了道路。1990年代中期在南加州大学弦理论会议中，威滕推测存在一个统一的理论还没有被发现，称之为M理论。M理论可能是宇宙物理理论最根本的理论。英国物理学家斯蒂芬·霍金在他的著作《大设计》（The Grand Design）中，认为M理论可能是宇宙的终极理论。