19世纪初，约翰·道尔顿提出了现代原子理论，该理论源自德谟克利特的称为“原子”的不可分粒子的观念。约翰·赫歇尔及威廉·惠威尔将方法论系统化：后者第一次使用“科学家”这个词。查尔斯·达尔文发表《物种起源》，使进化论成为生物复杂性的流行解释。他的自然选择理论对物种如何起源给出了一个自然的解释，不过这个理论获得广泛接受还要等到一个世纪之后。能量守恒、动量守恒和质量守恒这三大定律似乎表明宇宙高度稳定，资源不太会减损。然而，随着蒸汽机的出现和工业革命，人们越来越清楚的认识到物理学所定义的那些能量形式并非