物理學的一大研究目標是在發現普適定律，即毫無例外的規律，但似乎每一種物理理論都只適用於某些明確值域。大致而言，經典物理學的定律能夠準確地描述長度超大於原子尺度、速度超小於光速的系統。在這適用範圍以外，實驗結果與理論預測並不相符合。狹義相對論徹底地丟棄了絕對時間與絕對空間的概念，且以四維時空取而代之，因此得以準確地描述速度接近光速的系統，即相對論性系統。量子力學不似經典物理學一般決定性地描述宏觀物體的物理行為，而是統計性地描述微觀系統的物理行為，它成功地通過了當今任何檢試其正確性的精密複雜實驗。