Astronómovia začali prvé vedomosti o vesmíre získavať prostredníctvom úzkeho výseku elektromagnetického žiarenia, ktorý nazývame viditelné svetlo. Až v priebehu XX. storočia sme odhalili závoj zakrývajúci dalšie pozorovacie okná v spektre elektromagnetických žiarení. Vdaka rozvoju časticovej fyziky sme zacali rozvíjať sledovanie vesmíru pomocou detektorov častíc, napríklad vdaka neutrínovým detektorom sa s predstihom niekolkých hodín dozvieme o výbuchu jasných supernov i o dejoch v jadre Slnka. Kozmonautika umožnila priamy prieskum blízkych telies slnecnej sústavy. Doposiaľ neprebádaným oknom, ktorým môžeme poznávať vesmír je detekcia gravitacných vln predpovedaných Einsteinovou teóriou relativity. Toto pozorovacie okno nám umožní nazriet do podstaty prvotných fáz vzniku vesmíru, sledovať zrážky neutrónových hviezd a čiernych dier, či objasniť záhadné gama záblesky.
Súčasná fyzika popisuje svet pomocou štyroch základných síl: elektromagnetická, silná a slabá jadrová sila a gravitácia. Gravitácia je spomedzi nich najmenej preskúmanou silou, pretože je v porovnaní s dalšími tromi najslabšia. Napriek tomu práve gravitácia formuje veľkoškálovú štruktúru vesmíru, drží pokope slnečnú sústavu i celé galaxie, pretože ako jediná zo základných síl má prakticky neobmedzený dosah, nepôsobí iba na krátku vzdialenosť ako napríklad silná jadrová sila, ktorá drží spolu častice v jadre atómu. A navyše ako jediná zo síl pôsobí na všetky hmotné častice.
Albert Einstein ukázal vo svojej všeobečnej teórií relativity, že pojem gravitačnej prítažlivosti ako ho zaviedol Isaac Newton je možné nahradit zakrivením časopriestoru. Každé hmotné teleso zakrivuje priestor a čas vo svojom okolí. Túto myšlienku je ľahké si znázornit, ak vypustíme z nášho modelu jeden rozmer a prejdeme k dvojrozmernému priestoru. V tomto modeli nedrží planéty na ich dráhach okolo Slnka prítažlivosť, ale pohybujú sa zotrvacnostou po najpriamejšej dráhe (geodetike) v zakrivenom priestore. Dvojrozmerný priestor nášho modelu si znázornime ako gumenú blanu, na ktorú umiestnime kovovú gulu (Slnko). Ak sa do blízkosti gule prikotúla malá gulôcka, podstatne zmení svoju dráhu kvôli zakriveniu blany. Ak sa guľôcka dostatočne priblíži, môže spadnúť do priehlbiny, ktorú velká guľa vytvorila.
Na opustenie gravitačného poľa treba vynaložiť tým viac energie, čím je príťažlivosť intenzívnejšia.