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。
尼古拉·哥白尼
当时的学术界仍是亚里士多德哲学和相呼应的托勒密天文学的天下，哥白尼理论并没有一席之地——除了数学上的简单性能被人接受之外在确定行星的位置时避免使用等分。第谷·布拉赫的体系（“地球是静止的，太阳绕地旋转，而其他行星则绕日旋转”）亦与哥白尼的理论针锋相对。仅仅半个世纪之后，开普勒和伽利略的研究终于带来有力的证据为哥白尼理论辩护，它这样写道“伽里略构想了惯性原理之时，……得以解释运动中的物体不会掉落地球的原因”。直到“艾萨克·牛顿提出了万有引力规律和力学理论。在他1687年的《自然哲学的数学原理》中，集大成地统一了地面力学和天体力学，日心说观点才终于得以普遍接受”。伽利略是因為哥白尼而啟蒙，所以認為哥白尼所論為正，以比薩斜塔實驗、自製望遠鏡觀測星象，發現木星的四大衛星、土星有環，但亦使伽利略被認為是異端而遭受宗教審判。最後真正證實哥白尼和伽利略無誤的科學家，是近百年後的牛頓，已到了工業革命時期。