西元前一百三十七億年／大霹靂
勒梅特（Georges Lemaître，西元1894年～西元1966年），
哈伯（Edwin Hubble，西元1889年～西元1953年），
霍伊爾（Fred Hoyle，西元1915年～西元2001年）

1930年代初期，比利時神父兼物理學家勒梅特提出了我們今天所說的大霹靂理論（Big Bang theory）。根據這個理論，我們的宇宙起自一個極為緻密且高熱的狀態，空間從那時以來便不斷地膨脹。科學家相信大霹靂發生在137億年前，今天大多數的星系仍然以高速飛離彼此。這些星系與炸彈爆炸後飛射的碎片不同，他們之所以遠離彼此是因為空間本身正在膨脹。星系間距離增加的方式比較像是氣球膨脹時，畫在氣球表面上的黑點彼此會越離越遠的樣子。不管你位在哪個黑點上，都可以觀察到這種膨脹的現象。從任何一個黑點上看出去，其他的黑點都正在遠離。

觀測遙遠星系的天文學家可以直接觀察到這種現象，美國天文學家哈伯在1920年代首先發現了宇宙正在膨脹。霍伊爾則在1949年的一次廣播中首次提出「大霹靂」這個詞。大霹靂後過了40萬年，宇宙才冷卻到足以讓質子和電子結合成中性的氫原子。大霹靂在宇宙誕生的最初幾分鐘就創造出氦原子核和其他的輕元素，提供了形塑第一代恆星所需的原料。

依尚恩（Marcus Chown）的著作《神奇的大爐子》（The Magic Furnace）的說法，在大霹靂發生後，氣體團很快地開始凝聚，然後宇宙就像棵聖誕樹一樣突然間亮了起來。這些星星早在我們的銀河系出現之前就已經存在，而且已經死亡。

天文物理學家史蒂芬霍金曾經估算過，如果大霹靂之後一秒宇宙的膨脹速率再小個十萬兆分之一，宇宙就會重新塌縮，而無法演化出智慧生命。

西元1609年／克卜勒行星運動定律
克卜勒（Johannes Kepler，西元1571年～西元1630年）

天文學家歐文金格里奇說：「雖然今天克卜勒最為人所知的是他的行星三大運動定律，但這只是他對宇宙秩序的追尋的一小部分⋯⋯他留給（天文學）的是，一個比過去精確將近一百倍，物理學一以貫之的日心系統。」

克卜勒是德國天文學家、神學家及宇宙論者，發現了描述地球與其他行星如何以橢圓形軌道繞著太陽運行的克卜勒定律（Kepler’s Laws of Planetary Motion）。在克卜勒提出他的定律之前，他必須先揚棄當時盛行的看法：圓是用來描述宇宙與行星軌道的「完美」曲線。當克卜勒提出他的定律時，並沒有理論的支持。這些定律只是提供了一個優雅的方式描述了觀測到的行星軌道。大約過了七十年，牛頓才用萬有引力定律（Law of Universal Gravitation）證明了克卜勒定律。

克卜勒第一定律（也稱軌道定律，西元1609年）指出在我們的太陽系中，所有的行星都以橢圓軌道運行，而太陽就位於橢圓的兩個焦點其中一個。第二定律 （也稱等面積定律）說的是當行星離太陽較遠時，其運動速度比離太陽近時慢。如果用一條假想的線把行星和太陽連起來，則這條線在同樣時間段落內掃過的面積是相等的。有了這兩條定律，我們就可以輕易地計算出行星的軌道和位置，而且與觀測的結果一致。

克卜勒第三定律（也稱週期定律）說的是任何行星，其繞太陽公轉周期的平方與橢圓軌道的半長軸距離成正比。因此離太陽遠的行星，其公轉週期非常地長。克卜勒定律是人類所提出最早的科學定律之一，這些定律不只將天文學與物理學結合再一起，也促使後來的科學家去嚐試用簡單的方程式來描述真實世界的運作。

西元1687年／牛頓運動定律和萬有引力定律
牛頓（Isaac Newton，西元1642年～西元1727年）

牛頓說：「上帝以計數、衡重、測量創造了萬物。」牛頓是英國數學家、物理學家及天文學家，他發明了微積分、證明了白光是各種顏色的光所組成解釋了彩虹的成因，打造了第一具反射式望遠鏡，發現了二項式定理（binomial theorem），提出極座標系（polar coordinate），而且證明了使物體掉落的作用力和造成星球運轉及產生潮汐的作用力是同一種。

牛頓運動定律（Newton’s Laws of Motion）探討施加在各個物體上的作用力和這些物體的運動彼此有何關係。而萬有引力定律（Newton’s Laws of Gravitation）則說明物體間會互相吸引，且引力的大小與物體的質量乘積成正比，與物體間的距離成反比。牛頓第一運動定律（Law of Inertia，慣性定律）說，除非受到外力的影響，否則物體不會改變其原本的運動狀態：靜止的物體保持靜止；運動中的物體除非受到一個淨外力，否則會依原本的方向持續進行等速運動。牛頓第二運動定律則是說，當物體受到外力時，其動量（momentum）變化率與作用力的大小成正比。最後根據牛頓第三運動定律，當第一個物體施加一個作用力於第二個物體時，第二個物體也會施加一個大小相等方向相反的作用力於第一個物體。例如當湯匙掉落在桌子上時，湯匙向下施加於桌子的作用力，與桌子向上施加於湯匙的作用力相等。