19世纪末20世纪初，物理学取得了空前的发展。由于形而上学的发展，人们开始追求对宇宙进行整体认识，同时将更广阔的视野投射到宇宙的体系架构上，推动物理学发展。当时，科学家开始在肯·辛普森、伽利略和牛顿等先前研究人员的基础上，进行新的研究。例如，爱因斯坦通过狭义相对论，完善了物理学研究；时间、空间和物质的统一性被提出，量子力学等新理论也被提出。原子物理学、热力学等也取得了重大进展。