氫的量子效應在量子力學發展成熟前就被誰發現？
詹姆斯·克拉克·馬克士威
氫是原子結構最為簡單的元素，只含一個質子和一個電子。在原子結構模型的發展過程中，氫原子和它的發射、吸收光譜都有著特殊的理論價值。物理學家在1925年前後發展出氫原子的量子力學描述，此後氫分子以及二氫陽離子又因為結構簡單，而成為科學家在研究化學鍵本質時所用的重要對象。早在量子力學發展成熟整整半個世紀以前，詹姆斯·克拉克·馬克士威就觀察到了氫的量子效應。他注意到，二氫的熱容量在低於室溫的溫度下，開始偏離雙原子氣體的性質，在極低溫下更像單原子氣體。根據量子理論，這一現象源自於分子旋轉能級之間的間距。在質量尤其低的氫分子中，能級之間的間距特別大。在低溫下，較大的能級間距使得熱量無法均分到分子的旋轉運動上。由更重的原子所組成的雙原子氣體會有較小的能級間距，所以在低溫下不呈現這種現象。反氫是對應於氫的反物質，含一個反質子和一個正子。截至2015年，反氫是唯一被合成過的反物質原子。
兩次挑戰不確定性原理的失敗嘗試，迫使愛因斯坦認識到量子力學理論本身是自洽的，他從而轉向討論量子力學的完備性。1935年愛因斯坦和美國物理學家鮑里斯·波多爾斯基、納森·羅森聯合發表了論文《能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？》，提出量子力學對物理實在的描述是不完備的。為了說明這一點，他們提出了一個著名的理想實驗：愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論並從這個實驗得到結論：或者，在量子力學中波函數對物理實在的描述是不完備的；或者，兩個對應於不可對易算符的物理量不能同時是實在的。而後他們通過分析指出，如果否定第一點則也必須否定第二點，從而波函數對物理實在的描述是不完備的。不過在波耳看來，從實證主義的意義上說這種悖論根本不成立，因為哥本哈根學派認為只有可觀測才意味著物理實在。儘管如此，愛因斯坦和波耳兩個人終生都沒有被對方說服。同年，愛因斯坦和薛丁格就EPR悖論在書信中交換了意見。薛丁格為了進一步顯示量子力學的不完備性，將量子力學應用到宏觀效應中，從而構思了著名的薛丁格貓思想實驗。1953年，英國物理學家大衛·玻姆同樣認為哥本哈根詮釋對物理實在的解釋是不完備的，需要附加的參量來描述，他從而提出隱變量理論；1965年，北愛爾蘭物理學家約翰·貝爾在此基礎上提出貝爾不等式，這為隱變量理論提供了實驗驗證方法。從二十世紀七十年代至今，對貝爾不等式的驗證給出的大多數結果是否定的；即使如此，波耳-愛因斯坦論戰的結果至今還未有最終的定論。
量子力學將力學延伸到古典力學以外的範圍，而愛因斯坦的廣義相對論及狹義相對論也將原來牛頓及伽利略的力學擴展到更大的範圍。在物體速度接近光速時，因相對論而產生的效應會主導物體的行為，也會使其速度不會超過光速。量子力學也需要配合相對論進行修正，量子場論就是量子力學和狹義相對論的結合。不過量子場論和廣義相對論目前仍無法整合，這是大一統理論希望可以克服的問題。在力學中，常用到一個名詞物體。物體可能是質點、拋體、太空船、星星、某些流體、某些固體、某些機械或某些土木建築。力學中的一些分支也和所探討的物體特性有關。例如質點就是小的物體，在古典力學中只視為一個有質量的點。而剛體有固定的大小及尺寸，不允許形變，和質點比較，剛體增加了一些稱為自由度的參數，例如在空間中的方向。物體也有可能是可允許形變的半剛體，如彈性體，或者根本沒有固定的形狀，如流體。這些物體可利用古典力學的方式研究，也可以利用量子力學來分析。例如一顆棒球的運動常使用古典力學來分析，而原子核內質子及中子的行為則通常會用量子力學來描述。
現代時期的開始代表了歐洲文藝復興的結束。確切的時間點會依據各個領域的界定而有所不同，比如說，一個歷史學家可能會將現代的開始放在1650年，而一個音樂家則可能會把時間放在音樂的浪漫時期結束之後，也就是大約1900年。當代史學者習慣把一戰爆發，作為近代的終結、現代的開端。同樣地，依據各個領域的不同觀點，現代時期可能會被界定為一直延伸到我們現在所處的時間，或者也有可能被認為結束於後現代主義的開始，可能在1960年代到1980年代初期之間的任何一點。如果是將現代定義為在後現代之前的話，那麼它可能特別指涉了現代主義。有的觀點則認為，後現代主義只不過是現代主義本身最晚一個時期的發展而已。