如果數學是科學的皇后,就像偉大的數學家卡爾?弗里德里希?高斯(Karl Friedrich Gauss)十九世紀首度做出的這般比喻,那麼,物理便是科學之王。從十七世紀中葉到十九世紀末期,伊薩克?牛頓(Isaac Newton)的萬有引力定律(law of gravitation)、三大運動定律(laws of motion)與微分,以近乎完美的方式,說明了我們的世界及太陽系中所有物體的機械運動。
二十世紀初,科學演進加快了腳步。亞伯特?愛因斯坦(Albert Einstein)仔細思索了牛頓和馬克斯威爾兩人對世界的不同看法,提出狹義相對論(theory of special relativity)去修正牛頓的力學,使其符合馬克斯威爾方程式。十五年後,愛因斯坦再度以廣義相對論(general theory of relativity)成功挑戰牛頓;這項理論修正了牛頓的萬有引力定律,並將重力形容為時間與空間中的一股大尺度微波。在幾乎相同的時候,藉由絕頂聰明的愛因斯坦協助,尼爾斯?波爾(Niels Bohr)、厄文?薛丁格(Erwin Schr?dinger)與沃納?海森堡(Werner Heisenberg)發展出量子力學理論,說明了分子、原子與次原子粒子的小尺度行為。