察尺寸的系统现象，而现代物理学通常用以阐述极端或非常大尺寸、非常小尺寸的系统现象。例如，化学元素可以被辨识的最小尺寸是原子物理学或核子物理学探索物质所操作的尺寸。而粒子物理学操作的尺寸则更为微小，它论述的是基本粒子或由基本粒子组成的粒子。由于使用大型粒子加速器来产生基本粒子需要非常巨大的能量，所以通常粒子物理学又称为高能量物理学。对于粒子物理学所研究的物理系统，那些关于空间、时间、物质、能量的普通常识不再适用，必须加以修改。现代物理学的两种核心理论给出关于空间、时间、物质、能量的崭新绘景。量子力学论述发