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。
狭义相对论发现史
庞加莱曾尝试通过四个维度来描述时空的尝试后来并没有进行下去，因而后来是闵可夫斯基于1907年演算出这一概念的结论（其他的贡献着还包括罗伯特·马可伦哥于1906年和理查德·哈格里夫斯于1908年）。这一成果实际上是在19世纪众多数学家，如阿瑟·凯莱、菲利克斯·克莱因以及威廉·金顿·克利福德等，在群论、不变量理论以及投影几何等方面所做出的贡献的基础上获得的。通过使用这些类似的方法，闵可夫斯基成功的将洛仑兹变换转变成一个几何学解释。他完善了许多东西，比如说四维矢量；他通过创造闵可夫斯基图解释了相对论的时空观；他还是使用了诸如世界线、原时以及洛仑兹不变性/协变性等术语的第一人。然而最著名的，还是他通过使用四维矢量的方式来阐述了电磁学。和庞加莱类似，他尝试形成引力的洛仑兹不变性法则，但后来爱因斯坦在引力方面的精致理论超越了他的成果。