在二十世纪的头几十年里, 我们对宇宙的理解发生了根本而深刻的变化. 在此期间, 对高速发生的现象的日益精确的测量促使我们对狭义相对论原理所概括的空间和时间本质的概念进行了彻底的修正. 同时, 在越来越短的距离尺度上进行的实验，阐明了原子的结构和更基本的物质组成部分的性质. 更重要的是, 这些实验揭示了在最基本的层面上, 这些积木的行为遵循量子力学中奇怪的、经常违反直觉的原理. 在本课程中, 我们将集中讨论物理学的这些“现代”发展——包括狭义相对论, 量子力学, 核物理, 固体物理, 以及基本粒子物理学——它超越了上一个时代的“经典”物理学. 一路走来, 我们将与量子不确定性作斗争, 发现为什么爱因斯坦著名的关系式E = mc^2如此重要, 并研究化学键形成的原因. 没有例外, 这些发展都不是一个科学家孤立工作的结果, 而是一群物理学家与化学家合作的产物, 数学家, 还有天文学家，他们受到彼此工作的影响，他们的互动方式与今天物理学家的互动方式非常相似. 在这些相互作用中，出现了一幅连贯的理论图景，并得到了实验的有力证实. 然而, 我们很容易忘记在这张照片拍摄的那段时间, 事情远没有条理! 事实上, 在本课程中, 你不仅会学到量子力学背后的物理原理, 相对论, 以及我们将涉及的其他主题(并有机会通过实验来证实其中一些), 但一路走来, 您还将了解这一科学知识体系是如何形成的，以及它的争议, 错误的开始, 以及令人困惑的实验惊喜.