誰採用實驗和數學分析來研究力學?
伽利略·伽利萊
自然科學是研究大自然中有機或無機的事物和現象的科學。自然科學包括天文學、物理學、化學、地球科學、生物學等等。與自然科學不同的還有應用科學、人文學、社會科學、形式科學和工程學。一般認為，古希臘人泰勒斯、亞里士多德是自然科學的創始人，伽利略·伽利萊是將實驗引入自然科學的首倡人。18世紀以前歐洲自然科學與哲學幾乎不可分開。哲學家也同時是自然科學家，勒奈·笛卡爾、戈特弗里德·威廉·萊布尼茨、約翰·洛克等等著名的哲學家也同時是自然科學家。在自然科學發展的早期,對自然物體或者分類的系統研究,稱之為自然歷史。.
古典力學是力學的一個分支。古典力學是以牛頓運動定律為基礎，在宏觀世界和低速狀態下，研究物體運動的基本學科。在物理學裏，古典力學是最早被接受為力學的一個基本綱領。古典力學又分為靜力學、運動學和動力學。16世紀，伽利略·伽利萊就已採用科學實驗和數學分析的方法研究力學。他為後來的科學家提供了許多豁然開朗的啟示。艾薩克·牛頓則是最早使用數學語言描述力學定律的科學家。古典力學是以牛頓運動定律為基礎，以下分別列出三條牛頓運動定律：第一定律：倘物體處於靜止狀態，或呈等速直線運動，只要沒外力作用，物體將保持靜止狀態，或呈等速直線運動之狀態。這定律又稱為慣性定律。第二定律：物體的加速度，與所受的淨外力成正比。加速度的方向與淨外力的方向相同。第三定律：兩個物體的交互作用力總是大小相等，方向相反，同時出現或消失。強版第三定律還額外要求兩支作用力的方向都處於同一直線。
古希臘的哲學家，包括亞里士多德在內，可能是最早提出萬有之本，必涵其因論點，以及用抽象的哲理嘗試敲解大自然奧秘的思想家。當然，對於現代讀者而言，許多仍舊存留下來的思想是蠻有道理的，但並沒有無懈可擊的數學理論與對照實驗來闡明跟證實。而這些方法乃現代科學，如古典力學能形成的最基本因素。約翰內斯·克卜勒為按照因果關係來解釋行星運動的科學家。他從第谷·布拉赫對火星的天文觀測資料裏發現了火星公轉的軌道是橢圓形的。這與中世紀思維的切割，大約發生在西元1600年。差不多於同時，伽利略用抽象數學定律來解釋粒子運動。傳說他曾經做過一個很有意思的實驗：他從比薩斜塔扔下兩個不同質量的球，試驗這兩個球是否會同時落地。雖然這很可能僅止於傳說。但他確實進行過在斜面上滾球的屬量性實驗；他的加速運動論顯然是由這類實驗的結果推導出的，而且成為了古典力學的基礎。牛頓在他的巨著自然哲學的數學原理裡發表了牛頓萬有引力定律與三條牛頓運動定律：慣性定律，加速度定律和作用與反作用定律。使用運動定律與萬有引力定律，他能夠計算出普通物體與天體的運動軌道。特別值得一提的是，他研究出克卜勒定律在理論方面的詳解。牛頓先前創發的微積分是研究古典力學所必備的數學工具。牛頓和那時期的同仁，除了克里斯蒂安·惠更斯所研究之波動現象為值得注意的例外，大多數都認為古典力學應可以詮釋所有大自然的現象，包括用其分支學術，幾何光學，來解釋光波。甚至於他發現的牛頓環，牛頓都試著用自己的光微粒說來解釋。十九世紀後期，尖端的理論與實驗發掘出許多撲碩迷離的難題。古典力學與熱力學的連結導至出古典統計力學的吉布斯悖論。在原子物理的領域，最基本的問題，像原子模型和發射光譜等，古典力學都無法給出合理的解釋。眾位大師盡心竭力研究這些難題，成功地發展出現代量子力學。類似地，在座標轉換時，因為古典電磁學和古典力學相互矛盾，表現出不同的物理行為，引起愛因斯坦的關注，經過多年的努力，終就想出驚世的相對論。自二十世紀末期以後，不再能虎山獨行的古典力學，與古典電磁學共同被牢牢的嵌入相對論和量子力學裏面，成為在非相對論性和非量子力學性的極限，研究非相對論性和非量子尺寸物體的物理性質的學術。
社會科學是用科學的方法，研究人類社會的種種現象。如社會學研究人類社會，政治學研究政治、政策和有關的活動，經濟學研究資源分配。廣義的「社會科學」，是人文學科和社會科學的統稱。社會科學起源於西元1930年出版的社會科學百科全書，其內容包含了社會學、人類學、經濟學、政治學、犯罪學、哲學、生物學、地理學、醫學、教育學、心理學、語言學、倫理學、藝術、社會工作學及法律學等與社會科學概論相關的一門學科。社會科學是十八世紀啟蒙運動後才興起的學科，隨著時間的進展，也確立了研究對象包含哪些範圍，在1968年台灣出版的《雲五社會科學大辭典》更確定了以下十二門社會科學的研究對象，其中包括了有：社會學、統計學、政治學、國際關係、經濟學、法律學、行政學、教育學、心理學、人類學、地理學、歷史學。