以太而运动（例如迈克耳孙-莫雷实验令人费解的结果）的难题；以及统计力学中的能量均分原理可能会被打破的担忧。而在二十世纪，针对这两个问题，产生了两个主要的物理理论：针对前者产生了相对论；针对后者产生了量子力学。阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表了所谓的"奇迹年论文"，其中一篇解释了光电效应（量子力学的前奏），另一篇则描述了狭义相对论。
后来被证明是错的论断.和许多科学家一样，汤姆森对未来技术的预测有不少错误。他的传记作者西尔瓦努斯·汤普森写道，"在1895年年底伦琴宣布发现X-射