在19世紀(jì)中期，受過教育的人雖然對(duì)牛頓宇宙說的起源及其驗(yàn)證知之甚少，但其理論卻得到了公眾的廣泛認(rèn)可，因?yàn)槠胀ㄈ藘H僅在原理及邏輯的層面上接受了牛頓驚人?偉大發(fā)現(xiàn)，并且宇宙說支持而非違背了人們所習(xí)慣的常識(shí)。由此不難理解，有關(guān)偶然墜落于頭部的蘋果激發(fā)了牛頓探尋宇宙奧秘的傳說，為什么不脛而走、代代相傳。對(duì)于牛頓的貢獻(xiàn)，18世紀(jì)的詩人亞歷山大·蒲柏（Alexander Pope）曾有過這樣的評(píng)論：其實(shí)上帝似乎說過，“牛頓一出，世界被照亮”。然而，當(dāng)時(shí)光的快車駛?cè)?0世紀(jì)，科學(xué)又經(jīng)歷了一場更具革命性的劇變，并導(dǎo)致了最為引人矚目的一大后果，即科學(xué)家們的發(fā)現(xiàn)與普通民眾的理解能力之間，產(chǎn)生了一條難以逾越的鴻溝。隨著現(xiàn)代科學(xué)的日益發(fā)展，量化界定完全超越了感官所及的能力界限，即要測量?者量化的對(duì)象或者太小，或者太大，或者太快，或者太遠(yuǎn)，以至于完全超出了人們的感知與理解能力。然而，當(dāng)人們關(guān)注事物和信息更新與變化的速度時(shí)，卻感受到了更加強(qiáng)烈的驚詫。

19世紀(jì)的人們將原子論奉為真理，認(rèn)為所有的物質(zhì)都是由被稱做原子的微粒組成的。這一理論似乎在迎合牛頓的經(jīng)典物理學(xué)，并且事實(shí)的確如此。時(shí)至19世紀(jì)末，安托萬·巴克奎羅（Antoine Bercquerel，1852—1908）卻在他的鈾實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了放射線的存在，并斷定存在亞原子微粒。與此同時(shí)，法國的皮埃爾·居里（Pierre Curie，1859—1906)和瑪麗·居里（Marie Curie，1867?1934)通過合作研究又發(fā)現(xiàn)了其他兩種放射性物質(zhì)釙和鐳。這三位科學(xué)家在1903年分享了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)（瑪麗·居里夫人是第一個(gè)榮獲該獎(jiǎng)的女性，并在1911年成為兩次獲得該獎(jiǎng)的第一位女性）。上述發(fā)現(xiàn)充分證明了英國科學(xué)家J.J.湯普森（J.J.Thompson，1856—1940）和新西蘭裔英籍科學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford，1871—1937）的科學(xué)論斷，即原子并非是組成物質(zhì)的最小微粒。

在實(shí)驗(yàn)室輝煌迭出的同時(shí)，旨在解釋世界新概念的理論物理學(xué)取得了同樣輝煌的成就。德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克（Max Planck，1858—1947）于1900年提出?震撼牛頓經(jīng)典物理學(xué)的新理論，即量子理論。他認(rèn)為放射性能量并非以連續(xù)不斷的流的形式存在，而是由被他命名為量子的微粒組成。然而，當(dāng)時(shí)供職于瑞士專利局的猶太小職員艾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879—1955)，提出了更讓人吃驚并且也令外行人更難理解的理論。愛因斯坦曾是一個(gè)充滿好奇但又看似笨拙的男孩，對(duì)富有挑戰(zhàn)性的問題抱有濃厚的興趣。愛因斯坦早年成績平平，其天才直到大學(xué)時(shí)代才有所顯露。他曾嘗試在大學(xué)中擔(dān)任教職，遭拒絕后便在伯爾尼的專利局審查專利申請(qǐng)書，由此開始了一段看似枯燥的生活。這個(gè)相對(duì)輕松的職位，給他?下了足夠的時(shí)間繼續(xù)研究他感興趣的數(shù)理物理學(xué)。他于1905年發(fā)表了一篇長達(dá)30頁的論文，首次提出了關(guān)于宇宙的全新概念。愛因斯坦的狹義相對(duì)論指出，時(shí)間和空間并非是它們所展示的那樣連續(xù)且一成不變，它們與觀察者是相對(duì)的，只有光的速度是不變的。

對(duì)于我們看得見摸得著的慢速運(yùn)動(dòng)物體來說，牛頓經(jīng)典物理學(xué)在我們的日常生活中仍然是實(shí)用且“正確”的，但它已經(jīng)失去了絕對(duì)意義上的“正確性”。普朗克和愛因斯坦等科學(xué)家的理論不僅難以理解，甚至也難以對(duì)此做出有效的說明與解釋，這些成果因此增大而非縮小了科學(xué)家與外行人的距離。“終極概?”如速度、質(zhì)量和時(shí)間本身變得如此難以理解，甚至受過高等教育但不是科學(xué)家的人，也只能毫無選擇地接受他們的觀點(diǎn)。在對(duì)宇宙進(jìn)一步探秘的過程中，這一代天才理論物理學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)更是晦澀和神秘，他們同時(shí)代以及后來的人們甚至可能認(rèn)為這些發(fā)現(xiàn)非?？膳?。當(dāng)然，不論是科學(xué)家、技術(shù)工作者還是外行人都沒有預(yù)見到，正是這些高深難懂的理論，催生了噴氣式推進(jìn)器、太空旅行以及原子彈的問世。