1、相对论：1905年，20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论，在理论上为原子能的应用开辟了道路。
2、量子力学：1900年普朗克提出辐射量子假说；1905年爱因斯坦提出光量子概念；1913年以玻尔为首的哥本哈根学派（玻恩、海森堡、泡利、狄拉克等），以及德布罗意、薛定谔、费米、康普顿、爱因斯坦等一大批物理学家，共同创立了量子力学。
3、基因理论：1910年开始，美国遗传学家摩尔根等进行了大量的实验研究，在细胞遗传学基础上建立起基因理论；1953年生物学家沃森和克里克在《自然》杂志上发表论文《核酸的分子结构》，提出DNA双螺旋结构模型的理论，标志着分子生物学的诞生。
4、核能技术：1939年原子分裂实验成功；1945年美国制造出第一颗原子弹；1956年人类开始利用核能发电；1952年美国爆炸了第一颗氢弹。
5、航天技术：1957年第一颗人造卫星由苏联发射升空；1969年美国阿波罗11号宇宙飞船登上月球；1977年美国发射旅行者1号、旅行者2号探测器，它们传回了太阳系8大行星以及幂王星的大量图片，探测器携带录有地球信息的镀金唱片；1981年美国成功发射第一架航天飞机“哥伦比亚号”。
