1543년 폴란드의 코페르니쿠스는 지구가 우주의 중심이 아니라 태양 둘레를 돈다는 지동설을 책으로 펴냈다. 같은 해 베살리우스는 직접 해부한 결과를 바탕으로 인체 해부학 책을 내, 1,000년 넘게 권위를 누리던 옛 학설을 바로잡았다.
17세기 초 갈릴레이는 망원경으로 목성의 위성과 금성의 위상 변화를 관찰해 지동설을 뒷받침했다. 그러나 1633년 교회 재판에서 주장을 철회해야 했다. 케플러는 관측 자료를 분석해 행성이 타원 궤도로 돈다는 법칙을 찾아냈다.
1687년 영국의 뉴턴은 『프린키피아』에서 사과가 떨어지는 것과 행성이 도는 것을 같은 만유인력으로 설명했다. 영국 왕립 학회(1660) 같은 학자 모임이 생겨 연구 결과를 공유하고 검증하는 문화가 퍼졌다. 이 변화는 이후 산업 혁명과 계몽사상의 바탕이 되었다.