Complexité
La physique s'est longtemps attachée à l'étude des systèmes bien définis et bien catégorisés, par exemple : les propriétés spécifiques des solides/liquides/gaz, les cristaux, les milieux homogènes, etc. Alors que dans la nature, beaucoup de systèmes sont difficilement rangeables dans ces catégories. Le prix Nobel français Pierre-Gilles de Gennes a été un des premiers à "s'attaquer à des problèmes de transition ordre-désordre dans des matériaux aussi complexes que les polymères, les gels, les cristaux liquides et plus récemment la matière granulaire". Désormais, la physique de la matière molle ou celle du tas de sable ont acquis leur noblesse dans la hiérarchie des problèmes de la physique.
Fin de la science
En 1900, Lord Kelvin considérait déjà devant la Royal Institution de Londres que la physique était quasiment comprise : "In the clear blue sky of physics there remained on the horizon just two small clouds of incomprehension that obscured the beauty and clearness" (La connaissance en physique est semblable à un grand ciel bleu, à l’horizon duquel subsistent seulement deux petits nuages d'incompréhension). Ces deux problèmes non résolus étaient l'expérience de Michelson-Morley (incompatible avec la théorie de l’éther) et celui du rayonnement du corps noir. Ces deux « nuages » allaient cependant rapidement mener à la création de deux branches supplémentaires de la physique : la mécanique quantique et la relativité.