Astronomi
Dimulainya astronomi yang berdasarkan perhitungan matematis dan ilmiah dulu dipelopori oleh orang-orang Babilonia.[10] Mereka menemukan bahwa gerhana bulan memiliki sebuah siklus yang teratur, disebut siklus saros.[11] Mengikuti jejak astronom-astronom Babilonia, kemajuan demi kemajuan kemudian berhasil dicapai oleh komunitas astronomi Yunani Kuno dan negeri-negeri sekitarnya. Astronomi Yunani sedari awal memang bertujuan untuk menemukan penjelasan yang rasional dan berbasis fisika untuk fenomena-fenomena angkasa.[12] Pada abad ke-3 SM, Aristarkhos dari Samos melakukan perhitungan atas ukuran Bumi serta jarak antara Bumi dan Bulan, dan kemudian mengajukan model Tata Surya yang heliosentris — pertama kalinya dalam sejarah. Pada abad ke-2 SM, Hipparkhos berhasil menemukan gerak presesi, juga menghitung ukuran Bulan dan Matahari serta jarak antara keduanya, sekaligus membuat alat-alat penelitian astronomi paling awal seperti astrolab.[13] Mayoritas penyusunan rasi bintang di belahan utara sekarang masih didasarkan atas susunan yang diformulasikan olehnya melalui katalog yang waktu itu mencakup 1.020 bintang.[14] Mekanisme Antikythera yang terkenal (ca. 150-80 SM) juga berasal dari periode yang sama: komputer analog yang digunakan untuk menghitung letak Matahari/Bulan/planet-planet pada tanggal tertentu ini merupakan barang paling kompleks dalam sejarah sampai abad ke-14, ketika jam-jam astronomi mulai bermunculan di Eropa.[15]
When Knowledge Conquered Fear
Tyson lalu menyebut kolaborasi Edmond Halley dan Isaac Newton pada paruh terakhir abad ke-17 di Cambridge. Kerja sama yang mereka lakukan menjadi pemicu diterbitkannya "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica", karya tulis besar pertama yang menjelaskan hukum fisika secara matematis, meski mendapat tentangan dan klaim plagiarisme dari Robert Hooke serta kesulitan keuangan yang dialami Royal Society of London. Tyson mengemukakan cara "Principia" membungkam pemikiran bahwa Tuhan merencanakan penciptaan alam semesta, tetapi pada akhirnya berhasil memengaruhi banyak sekali aspek kehidupan modern, salah satunya penerbangan antariksa. Tyson menyebutkan sejumlah kontribusi Halley berkat karya Newton, beberapa di antaranya adalah penentuan jarak Bumi ke matahari, pergerakan bintang, dan prediksi orbit Komet Halley yang saat itu tak bernama menggunakan hukum Newton. Tyson membandingkan pendekatan ilmiah untuk memahami galaksi ini dengan pendekatan yang diambil peradaban sebelumnya. Ia menganggap kemajuan ini sebagai tahap pertama manusia dalam penjelajahan alam semesta. Episode ini diakhiri dengan animasi bersatunya galaksi Bima Sakti dan Andromeda sesuai yang diperkirakan kaidah hukum Newton.