万有引力的发现
17世纪，天文学家对宇宙中的星球进行了长久的观察。开普勒对这些观测结果进行了分析总结，得到开普勒三大定律：
1.所有行星都绕太阳做椭圆运行，太阳在所有椭圆的公共焦点上。
2.行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。
3. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即r^3/T^2=k。
然而，是什么让它们做加速度非零的运动呢？
1666年，23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。他身体瘦小，沉默寡言，性格严肃。牛顿一直被这样的问题困惑：是什么力量驱使月球围绕地球转，地球围绕太阳转？
牛顿经过长期的研究和思考，认为重力不仅仅是行星和恒星之间的作用力，有可能是普遍存在的吸引力。他认为物质之间相互吸引，相互吸引力不但适用于硕大的天体之间，而且适用于各种体积的物体之间。苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。
1687年牛顿提出万有引力定律并给出引力公式：任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距离，则物体间相互吸引力为F=（Gm1m2）/r²，G称为万有引力常数。
引力理论的拓展
牛顿的万有引力定律很好地解释了地面上物体所受的重力、海洋的潮汐和行星与天体的运动，把天上的运动和地上的运动统一了起来。但他一直没能解释清楚两个有质量的物体之间为什么会有引力？
这个问题被爱因斯坦的广义相对论很好地解决了。
广义相对论是一种关于万有引力本质的理论。爱因斯坦曾经一度试图把万有引力定律纳入相对论的框架，几经失败后，他将狭义相对性原理推广到广义相对性，又利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理，建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。
1905年爱因斯坦发表了一篇探讨光线在狭义相对论中，重力和加速度对其影响的论文，广义相对论的雏型就此开始形成。1912年，爱因斯坦发表了另外一篇论文，探讨如何将重力场用几何的语言来描述。至此，广义相对论的运动学出现了。到了1915年， 爱因斯坦引力场方程发表了出来，整个广义相对论的动力学才终于完成。
广义相对论认为引力是由空间——时间弯曲的几何效应的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。引力本质是时空弯曲效应。
引力场方程：
式子中
代表爱因斯坦张量，
代表黎曼曲率张量缩并后的里奇（Ricci）张量，
代表曲率标量，
为能量动量张量。
这个方程用来描述引力场的具体情况，由于它是一个二阶非线性偏微分方程组。
广义相对论的解释在水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲、引力红移等问题上得到了很好的检验，其后在大量更精密的实验中得到了进一步的检验，与实验符合得很好。
大统一理论
早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。他的“大统一”工作一直到他1955年逝世为止，并几乎耗尽了他后半生的精力，但他的统一思维与当时物理学界的主流思想不符，以致于一些科学史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。
后来，物理学家在量子理论基础上，发展出了大统一理论的基本框架。
60年代格拉肖、温柏格、萨拉姆三位科学家提出弱电统一理论，把弱相互作用和电磁相互作用统一起来，这种统一理论可以分别解释弱相互作用和电磁相互作用的各种现象，并预言了几种新的粒子。
70年代中期，人们进一步提出强、弱、电磁三种作用统一的大统一理论。物理学家提出标准模型理论将三种力统一在一起。标准模型是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论，因为它并没有描述到引力。当物理学家试图用标准模型的方法对引力进行量子化时公式中会出现“无穷大”的难题。
直至目前为止，引力是四种相互作用力中，唯一没有被统一的力。
引力的终极探索
物理学中描述引力现象的三个要素：质量、距离和吸引。
1）质量的本质。
狭义相对论的质能关系（E=mc2）把惯性质量与物质的另一个物理属性（能量）在数量上联系起来：具有一定惯性质量的物质必定具有相应数量的能量。相应于静质量、动质量、相对论质量有静能量、动能、总能量。
在粒子物理学的理论中，有裸质量和物理质量之分。基本粒子是场的元激发；基本粒子周围其他量子场与基本粒子的相互作用会影响它的质量。不计这些相互作用时，自由粒子（孤立粒子）的质量称为裸质量；把这些相互作用的影响包含在内的质量称为基本粒子的物理质量，也就是在基本粒子实验中测得的质量 。
结合以上两种理论可以得出：质量本质是不同形式（能量或物质）相互作用表现出的力的效果。比如，质量从宏观角度表现为物质（静止质量）；在微观角度表现为能量的作用效果（运动质量）。质量本质只是相互作用特性的一种表现形式，即为能量作用或物质作用效果。因此，只要存在能量或物质就拥有质量。（如，光子有运动质量，电子有静止质量和运动质量）。
质量与引力的本质关系：相互作用（由能量或物质在时空中产生的相互作用）越强，质量越大，引力越大。
2）距离的本质。
在空间中，距离是两点之间的位置。影响距离的因素有空间的几何结构，比如，相同的两点在平直空间和弯曲空间中的距离长度是不同的。距离本质是空间结构的一种表现。
结论：距离大小与空间几何结构有关。
距离与引力的本质关系：距离是空间结构的表征（空间的几何结构呈现出距离关系），两点距离越远，代表空间结构越平坦，因此引力越小。
3）吸引的本质。
在时空中，产生吸引效果的方式有两种。一种是力的作用，另一种是空间的作用。比如，在一张平铺纸面的两端分别有一只蚂蚁，如果想让它们之间彼此靠近，有两种方法。一种方法是让它们相互爬向对方（力的运动），另一种是将纸面弯曲对折（空间运动）。引力的吸引现象可能不是力的作用而是空间弯曲现象。
探索：空间为什么会弯曲？
宇宙是由物质（能量）和空间构成的时空几何体。能量（物质）存在三种相互作用力（强力、弱力、电磁力），通过三种作用力形成物质。能量（物质）之间的相互作用（强力、弱力、电磁力作用之和，如量子场。）会导致空间的几何变化，空间的几何变化带动了空间的弯曲运动。
结论：引力不是某种力，而是空间弯曲产生的“吸引”现象。
吸引与引力的本质关系：吸引本质是空间弯曲导致物质相互靠近吸引的表象，人们把这种现象描述为引力。实际上并不存在引力，引力只是空间几何变化导致空间内物质随空间运动的现象。
引力的本质：引力是宇宙中能量或物质的相互作用引起的空间变化，导致分布在空间的物体随空间运动，表现出的物体相互吸引现象。
能量或物质的作用结果会引起空间曲率的增大，所以，这种作用现象只表现出引力效果（物质之间的吸引）。如果某种物质（如反物质）使得空间舒展平坦，空间几何曲率变小或者为负。那么，空间中的物体就会表现出排斥远离现象，这种现象就是反引力效果。
终极理论
目前，物理学家实现了强力、弱力、电磁力三种力的统一。只因对引力本质的了解不彻底，所以，无法将引力进行统一。
经上面所述，引力不是某种力的属性，本质是时空弯曲产生的“吸引”现象。新的物理学应当从空间几何（时空几何）角度重新定义引力，建立几何引力（时空引力）公式。用几何结构或几何模型代替引力。将一切引力描述归结为时空几何。
其次，寻找空间几何（时空）与其它三种相互作用力之间的关系。即把三种作用力与空间几何进行统一。比如，如何用原子几何结构描述引力，寻找原子结构与其它三种作用力之间的联系。如何用时空几何取缔引力与其它三种力实现统一。
因此，在终极理论中只具有强力、弱力和电磁力三种力以及宇宙时空几何特性。