牛顿是经典力学奠基人，由其发现的三大力学定律及万有引力定律可以解释宇宙宏观物体的运动轨迹及未来可能发生的状态，一句话，世界中宏观物体运动和位置都适用这些定律，以至牛顿的铁杆粉丝拉普拉斯说过：给我宇宙的状态（所谓状态包括物体的位置和运动速度），我将告诉你宇宙的过去和未来。在20世纪前，人们普通相信三大力学定律和万有引力定律就是整个世界终极真理，用这些理论就能解释及预测日月星辰怎么变化，神乎其神，也奠定了经典学的在物理中地位。
在20世纪后，人们对宏观物体是由很小原子组成有了更进一步认识，其中几个重要的代表如玻耳兹曼及被称为量子论之父的普朗克对原子论都有重要贡献。人们发现用经典力学已解释不了这些微观粒子（例如原子、电子、质子）状态及运动轨迹了。除了发现微观粒子组成这个世界外，人们对光这种寻常的东西也产生了深厚的研究兴趣，光除了看和感受温度外，很难将其物理特性描述出来。但聪明的科学家还是发现，光像池塘中振荡的波纹那样传播。科学家对清波这种现象也有很深的研究-比如波有能量，振荡频率越高，能量越高。科学家发现，光是一种以光速传播的波。科学牛人普朗克作进一步的研究，物体热辐射发出的光，能量不是连续的，而是一份份的，能量大小可用光的频率乘以普朗克常数（普朗克发现这个常数，为表彰他的贡献命名的）。原子大小和质量因太小了，之前所谓的经典力学中力的数值都是用趋于零表示，现在可以量子化了，也就是物理量总是存在着一个最小值。这是经典力学与微观世界的不同。
1905年，科学巨星爱因斯坦在人类理解量子世界的道路又向前万进了一步，他指出，光除了以波的形式存在外，同时也是粒子，这种粒子叫做光子。牛人就是牛人，作为一个比肩牛顿的巨星，爱因斯坦也做出了三大震惊世界的发现，其中的光电效应为人类理解原子这种微观世界迈出第二步。所谓光电效应就是，用光照射金属就可以从内部打出电子来，因为光本身就是能量，就好像把这种能量传递给了电子，使得电子逃脱金属原子的束缚。再进一步发现，是需要一定频率之上的光照射才可以，但之下的光无论照多久电子也打不出来。这说明了牛顿的经典力学已解释不了这种现象了，因为经典力学中指出能量是连续的。
爱因斯坦是这样解释的，由于光本身并不连续，而是有一个个叫光子的微粒组成，光子的能量取决于光的频率，光的频率越高，光子能量就越大。如果一个光子能量比较大，它的传递给电子的能量就比较大，只要这个能量大到足以挣脱金属元素的束缚，电子就会立刻从金属里跑出来，但如果光子能量比较小，它传递给电子的能量也比较小，如果这个能量一直低于逃出去所需要的最低能量，电子就会一直被束缚在金属内部。
他们到底会满足什么定律呢？他们会满足海森堡发现的不确定性原理。海森堡发现在微观世界里拉普拉斯的前提本身是错的，因为根本无法同时测出物体的位置和动量，换句话说要想精确测出它的位置，那么的动量一定是测不准的，反过来要想精准的测出它的动量，那它的位置一定测不准的，这个结果就是量子力学中最重要的海森堡不确定性原理。
要怎样测量一个物体的位置呢？我们首先得看见它。所谓的看见就是让光打到微粒上面，然后反射到人眼或显微镜里，每种光都有自己的波长，波长比微粒的尺寸还长，因为会绕射，那它就反射不回来了，换句话说我们无法看见尺寸小于光的微粒的，所以要想精确的测出原子的位置就要尽可能的用波长比较短的光，但波长越短，光子的能量就越大，能量越大的光子也越容易干扰微观粒子的运动状态，这就意味着用波长短的光就没办法测准动量了。
因为经典力学解释不了微观粒子，微观粒子满足其它定律，这就是量子论所研究的世界。
