爱因斯坦相对论的提出，超越了牛顿力学的范畴，对宇宙空间发生的一些物理现象有了正确的解释。举个例子，爱因斯坦提出物体内部蕴有巨大的能量，表述了物质质量与所产生能量的关系，即能量等于质量乘以光速的平方，核爆炸以及宇宙形成过程的核子大爆炸都可以用这一基本理论进行解释。

1900年普克朗发表了量子论，1925年海森堡提出了量子力学，量子论的提出是20世纪的一项重大理论成果，它所产生的深远影响不仅涉及材料学和原子结构理论等，而且对于核能的利用和信息技术的发展也有重大意义。