体力学发现地球的物理定律同样适用于天体及天球。比鲁尼是第一位详尽阐述天体现象实验及从语义上区分天文学与占星学的学者。天文学家运用实验观察和实验技术去观测天文。海什木发现天球并非固体及高空的密度较低空为低，他和伊本·沙提尔（Ibn al-Shatir）将自然哲学从天文学拆分出来。海什木又和穆艾叶德丁·乌尔迪（Mo'ayyeduddin Urdi）构造了第一个非托密斯模型。伊本·沙提尔以实验为依据，而不以哲学为依据来驳斥托密斯模型。纳西尔丁·图西及阿里·古什吉（Ali al-Qushji）首次以实验观察来证明地