在1900年,著名英國物理學家開爾文(威廉·湯姆遜)在一篇瞻望二十世紀物理學的文章中他先說：「在已經基本建成的物理學大廈中,後輩物理學家只要做一些零碎的修補工作就行了……」,接著他又說：「但是,在物理學晴朗的天空的遠處,還有兩朵小小的令人不安的烏雲」
二十世紀的物理是以牛頓物理學為基礎的經典物理學，那時的牛頓三大理論在生活中屢試不爽，牛頓真的是可以說「已被奉為神靈」。但隨著科學家們在向更廣（宇宙）更微（分子）處探索時，發現牛頓神的一些理論似乎解決不了一下實驗現象，於是就產生了兩朵烏雲。
一個是黑體輻射，瑞利-金斯用經典熱力學推導出的黑體輻射公式在紫外區發散，稱為紫外災難。顯然經典熱力學推導出的結果出了問題，普朗克用過硬的數學知識將瑞利金斯曲線和維恩曲線插值得出普朗克曲線，從而發現要想推導出普朗克曲線必須在經典熱力學推導的過程中添加能量量子化的條件，引出量子力學。
一個是以太之迷，聲音的傳播需要介質，聲音在真空中不能傳播這個眾所周知。在20世紀初物理學家便猜想電磁波的傳播也需要介質，這種介質被稱作為以太。既然有介質，那麼光在介質中的傳播速度就應該是固有的速度加上介質速度，麥可遜和莫雷設計了麥可遜幹涉儀，最終發現光速不變，也就是沒有以太 ，引出了相對論。
這兩朵烏雲，引出了兩大理論，此時人們才發現，原來自己眼中的科學只是冰山一角。
現今，除非你是專業物理學或其相關，否則你根本不可能在課堂上接觸到真正的相對論與量子力學。我們學習的還是牛頓經典物理學，相對論和量子力學也被大眾束之高閣，冠以深奧的標籤。