সাধারণ আপেক্ষিকতার ভূমিকা
তখন থেকে অনেক পদার্থবিজ্ঞানীই নিউটনের মহাকর্ষ তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি আপেক্ষিকতাভিত্তিক তত্ত্ব আবিষ্কারের চেষ্টা করতে থাকেন যাদের মধ্য স্বয়ং
আইনস্টাইনও ছিলেন। শেষ পর্যন্ত আইনস্টাইনই সফলতা অর্জন করেন, তার তত্ত্বটিই পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে সত্য প্রমাণিত হয়। প্রতিষ্ঠা পায় সাধারণ আপেক্ষিকতা। এই তত্ত্বের মূল বুঝতে হলে ১৯০৭ থেকে ১৯১৫ সাল পর্যন্ত আইনস্টাইনের চিন্তার স্রোতের সাথে পরিচিত হতে হবে। তিনি চিন্তা শুরু করেছিলেন মুক্তভাবে পতনশীল একজন পর্যবেক্ষক (সমতুল্যতা নীতি) নিয়ে, আর শেষ করলেন এসে মহাকর্ষের সম্পূর্ণ জ্যামিতিক তত্ত্বে।
তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা
পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিতে তত্ত্ব হল কোনো পার্থিব ঘটনার উপর ভিত্তি করে নির্মিত মডেল। পর্যবেক্ষণের সাথে এই তাত্ত্বিক ধারণার কতটা সঙ্গতি রয়েছে তা বিচারের মাধ্যমে এর যৌক্তিকতা যাচাই করা হয়। নতুন পর্যবেক্ষণকে ব্যাখ্যা করার সক্ষমতার উপরও একটি তত্ত্বকে বিচার করা হয়। পদার্থবিদ্যার সূত্র আর গাণিতিক সূত্রের মধ্যে পার্থক্য রয়েছে। যদিও উভয়ই কিছু নির্দিষ্ট স্বতঃসিদ্ধ মেনে চলে, গাণিতিক সূত্র কোনো পরীক্ষণের উপর ভিত্তি করে পাওয়া যুক্তির উপর গড়ে ওঠে না। পদার্থবিদ্যার তত্ত্ব একইভাবে গাণিতিক তত্ত্ব থেকে ভিন্নতর। এখানে "তত্ত্ব" শব্দটি গাণিতিক পরিভাষায় অন্য অর্থ লাভ করেছে।.
পদার্থবিদ্যা তত্ত্ব বিভিন্ন পরিমাপযোগ্য রাশির মধ্যে এক বা একাধিক সম্পর্ক নিয়ে গড়ে উঠতে পারে। আর্কিমিদিস বুঝতে পারেন যে জাহাজ এর সমপরিমাণ ভরের পানি সরিয়ে ভেসে থাকে, পিথাগোরাস প্রথম কম্পনশীল তার এবং সংগীতের সুরের মধ্যকার সম্পর্ক বুঝতে সক্ষম হয়েছিলেন। দেখতে পাওয়া যায় না এমন কণার অবস্থান এবং গতি পরিমাপের ক্ষেত্রে অনিশ্চয়তার মাপকাঠি হিসেবে ব্যবহৃত হয় এনট্রপি; আবার কোয়ান্টাম তত্ত্বানুযায়ী ঘটন এবং শক্তি অবিচ্ছিন্ন একক নয় — এসবই তত্ত্বের উদাহরণ।