আপেক্ষিকতা তত্ত্ব
বিশেষ আপেক্ষিকতা স্থানকালের কাঠামোর একটি তত্ত্ব। এটি আলবার্ট আইনস্টাইন প্রথম ১৯০৫ সালে "On the Electrodynamics of Moving Bodies" নামক গবেষণা পত্রে প্রকাশ করেন। বিশেষ আপেক্ষিকতাবাদ দুইটি উপপাদ্যর ভিত্তিতে প্রতিষ্ঠিত, যার সাথে সনাতন বলবিজ্ঞানের বৈপূরত্ব আছে। 
১) সমবেগে চলমান সকল পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মাবলী অভিন্ন (আপেক্ষিকতাবাদের মূলনীতি)।
২) শূন্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ সমস্ত পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে একই এবং তা আলোর উৎসের ও পর্যবেক্ষকের গতির সাথে নিরপেক্ষ । 
সামগ্রিকভাবে এই তত্ত্ব ব্যবহারিক পরীক্ষার ফলাফল সনাতন বলবিজ্ঞানের চেয়ে ভালোভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে। মাইকেলসন-মোরলী পরীক্ষাটি বিশেষ আপেক্ষিকতাবাদের দ্বিতীয় উপপাদ্য সমর্থন করে, তাছাড়া এই তত্ত্ব অনেক বিস্ময়কর ফলাফলেরও ব্যাখ্যা দেয়।
যেমন একজন পর্যবেক্ষকের পরিমাপে দুইটি ঘটনা তাৎক্ষনিক ঘটলেও অন্য একজন পর্যবেক্ষকের পরিমাপে তা নাও হতে পারে, যদি তারা একজন অপর জনের সাপেক্ষে গতিশীল হয়।
সময় প্রসারণ : একজন চলন্ত পর্যবেক্ষকেরের ঘড়ি, স্থীর পর্যবেক্ষকেরের ঘড়ির চেয়ে ধীরেধীরে টিক্ পরিমাপ করে।
দৈর্ঘ্য সঙ্কোচন: বস্তুর গতির দিকে তার দৈর্ঘ্য সঙ্কোচন ঘটে বলে পর্যবেক্ষকের কাছে পরিমিত হয়। 
ভর-শক্তির সাম্যতা: E = mc (শক্তির পরিমাণ = বস্তুর ভর × আলোর বেগের বর্গ), শক্তি এবং ভর সমতুল্য এবং পারস্পরিক পরিবতনযোগ্য।
কোয়ান্টাম আলোকবিজ্ঞান
খ্রিস্টীয় সপ্তদশ শতাব্দীতে (১৬৭২ খ্রিস্টাব্দে) ব্রিটিশ পদার্থবিদ আইজাক নিউটন সর্বপ্রথম তাঁর সুপ্রসিদ্ধ আলোকীয় কণাধর্মতত্ত্বে আলোর কণাধর্মের কথা উল্লেখ করেন। যদিও নিউটন-প্রবর্তিত আলোর কণাধর্মের ধারণা আধুনিক পদার্থবিদ্যার কণাতত্ত্বের ধারণা থেকে সম্পূর্ণ আলাদা। তবু এই কণাধর্মের সাহায্যে আলোর প্রতিফলন এবং প্রতিসরণ ধর্ম সফলভাবে ব্যাখ্যা করা যায়। অবশ্য নিউটনের আলোকীয় কণাধর্মতত্ত্ব প্রবর্তিত হওয়ার আগেই ওলন্দাজ পদার্থবিজ্ঞানী ক্রিস্টিয়ান হাইগেনস ১৬৭০ সালে তাঁর গবেষণাপত্রে আলোর তরঙ্গধর্মের কথা উল্লেখ করেন। এই তরঙ্গতত্ত্বও আলোর প্রতিফলন এবং প্রতিসরণ ব্যাখ্যা করতে সক্ষম। পরে ১৮০০ সালে জনৈক ব্রিটিশ চিকিৎসক টমাস ইয়ং পরীক্ষামূলক ভাবে আলোর ব্যতিচার ধর্মের অস্তিত্ব প্রমাণ করেন। আলোকীয় কণাধর্মতত্ত্ব তাত্ত্বিকভাবে ব্যতিচার ধর্ম ব্যাখ্যা করতে অসফল হলেও তরঙ্গতত্ত্ব এতে সাফল্য লাভ করে। এরপর থেকে আলোর তরঙ্গতত্ত্ব ক্রমশ জনপ্রিয়তা লাভ করতে থাকে। ১৮৬৪ খ্রিস্টাব্দে স্কটিশ পদার্থবিজ্ঞানী জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিকিরণের তত্ত্ব প্রবর্তিত হলে বিজ্ঞানমহলে আলোর তরঙ্গতত্ত্ব সর্বসম্মতিক্রমে প্রতিষ্ঠা লাভ করে।