20세기에 들어와서 물리학 전반을 뒤흔든 커다란 혁명이 일어났다. 플랑크의 양자이론에서 뻗어나와 아인슈타인의 특수상대성이론이 체계화됐으며, 원자와 핵에 대한 구조가 알려졌다. 슈뢰딩거와 하이젠베르그에 의해 발전한 양자역학은 소립자, 원자와 관련된 많은 현상들을 이해할 수 있게 해줬다.