Le nuove teorie che si basano sulla meccanica quantistica e sulla relatività di Einstein portano a conclusioni che non sono molto intuitive. La fisica classica newtoniana si basava sui concetti di spazio e tempo assoluti e sulla geometria euclidea. Lo spazio si misura col metro o con altre unità di misura lineari, e il tempo con l'orologio. Questa visione del mondo, tuttavia, presuppone uno spazio e un tempo immutabili. L'universo che emerge dalle teorie di
Einstein è un universo curvo descritto dalle geometrie non euclidee. Un corpo in movimento si contrae in funzione della sua velocità. Raggiungendo la velocità della luce, la massima possibile, esso riduce a nulla la sua lunghezza. Lo spazio è perciò relativo, dipende dal sistema di riferimento che si assume. Ma anche il tempo è relativo. Un orologio in movimento rallenta il suo ritmo secondo la velocità con cui si muove. Se un orologio viaggia alla velocità della luce si ferma. Per questo se un astronauta potesse viaggiare alla velocità della luce, dopo un viaggio di pochi secondi, tornato sulla Terra la troverebbe invecchiata di molti anni. Con la teoria della relatività spazio e tempo sono fusi in un solo concetto: lo spazio-tempo.