∎ 전자기파(Electromagnetic Wave)의 발견
정전기(靜電氣)와 천연 자석(磁石)에 의한 인력(引力)은 그리스 시대에 이미 알려져 있었으나, 전기(電氣)와 자기(磁氣)에 대한 체계적인 연구는 16세기에 시작되었다고 할 수 있다.

최초로 전기와 자기에 대하여 체계적으로 연구한 영국에서 태어난 윌리엄 길버트(1544~1603)는 (과학혁명의 주역으로 소개했던) 튀코 브라헤⋅갈릴레오 갈릴레이⋅요하네스 케플러와 동시대에 활동한 의사이며 물리학자이었으며, 자기학(磁氣學)의 아버지⋅영국 실험과학의 아버지로 불린다. 길버트는 1600년에 출판한 <자석에 관하여>란 책을 통하여 지구가 하나의 큰 자석이라는 사실과 전기 현상과 자기 현상이 서로 다른 현상이라 밝히었으며, 베소리움(versorium)이라는 일종의 검전기(electroscope)를 만들어 정전기 실험에 활용하였다. 그는 많은 실험을 행하였지만, 그 실험결과들을 수학이나 수치로 표현하지는 않았다.

이 후 여러 사람들에 의해 전기와 자기에 대한 새로운 발견과 지식이 급속히 증가하였다. 스코틀랜드 태생인 제임스 클러크 맥스웰(1831~1879)은 ① 전류와 시변(時變) 전기장(電氣場)이 자기장(磁氣場)을 형성한다는 앙페르의 법칙 ② 시변(時變) 자기장이 전기장을 발생하다는 패러데이의 법칙 ③ 전기장에 대한 가우스 법칙 ④ 자기장에 대한 가우스 법칙을 수학식(맥스웰 방정식)으로 정리하여, 방정식의 해(解)를 구해본 결과 빛의 속도로 진행하는 전자기적(電磁氣的) 파동이 존재함을 수학적으로 증명했다(1864년 <전자기장에 과한 역학 이론>). 전기(電氣)와 자기(磁氣)를 독립적으로 다룰 수 없고, 통합적으로 다루어야 함을 깨닫게 된 것이다.   

뉴턴이 운동법칙을 발견한 것은 (갈릴레이와 케플러의) 실험과 관찰 결과를 통합적으로 설명할 수 있는 수학식(數學式)과 만유인력을 발견한 것이지만, 맥스웰은 실험과 관찰이 아니라 방정식을 푼 답으로부터 전자기파의 존재를 예측한 것이다.

독일 태생의 하인리히 루돌프 헤르츠(1857~1894)가 1887년 전자기파의 존재를 실험을 통하여 확인하였다. 이어서 이탈리아 태생 굴리엘모 마르코니(1874~1937)가 1901년 대서양횡단 무선통신에 성공하였다.

아인슈타인은 이렇게 말했다고 한다. “맥스웰에 의해 과학의 한 시대가 끝나고 새로운 시대가 시작되었다.”

∎ 물질과 에너지는 등가이다
알버트 아인슈타인(1879-1955)은 1905년 발표한 논문을 통하여 ‘물질과 에너지가 같다는 이론’을 주장하여 핵에너지 이용의 길을 열었다. ‘물질과 에너지가 등가’라는 사실은 실험이나 관찰을 통하여 법칙을 발견하고 그 법칙을 나타내는 수학식을 발견한 것이 아니라, 수학식을 먼저 발견하고 실험을 통하여 증명한 것이다.

아인슈타인의 ‘물질과 에너지가 등가’라는 주장은 1940년대 핵실험에 의해 입증되었다.