ตั้งแต่สมัยกรีกมาแล้วที่มนุษย์มีความเชื่อว่าองค์ประกอบที่เล็กย่อนที่สุดประกอบด้วยอะตอม และยังคิดเลยต่อไปว่าแม้แต่จิตวิญญาณก็มีองค์ประกอบของอะตอม แต่ไม่ได้รับการพิสูจน์ยืนยันถึงความคงอยู่ ต่อมาในการศึกษาเรื่องการเคลื่อนที่แบบบราวเนี่ยน ไอสไตย์ก็เป็นคนแรกที่พิสูจน์ยืนยันถึงความคงอยู่ของอะตอมที่เป็นองค์ประกอบที่เล็กย่อยที่สุดขณะนั้น ต่อมาไอสไตย์ก็ได้ปรับปรุงกลศาสตร์ของนิวตันที่ไม่อาจอธิบายได้ในกรณีวัตถุที่ใหญ่มาก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้แสง ในทฤษฏีอันลือชื่อของเขาคือทฤษฏีสัมพันธภาพ พบว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ใกล้ความเร็วแสงจะมีมวลเพิ่มมากขึ้น เป็นไปตามความสัมพันธ์ พล้งงานเท่ากับมวลสารคูณด้วยความเร็วแสงยกกำลังสอง ซึ่งต่อมาได้นำมาใช้เป็นรากฐานของกลศาสตร์ควอนตัมในเวลาต่อมา
จากผลของการศึกษาวัตถุที่ร้อนจัดและแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กออกมา สามารถวัดหาสเป็คตรัมของรังสีที่แผ่ออกมาได้ แต่ไม่สอดคล้องกับการวัดที่ความที่ต่ำและที่ความที่สูงมากๆ แพลงค์แก้ปัญหานี้โดยมองไปที่แหล่งที่มาของแสงประกอบด้วยตัวออสซิลเลเตอร์ ที่ให้พลังงานแบบไม่ต่อเนื่อง ตามความสัมพันธ์คือ E = nhf
