Классический электромагнетизм было трудно совместить с классической механикой. Согласно уравнениям Максвелла , скорость света в вакууме является универсальной константой и зависит исключительно от диэлектрической проницаемости и проницаемости вакуума , что противоречит теории относительности Галилея, основанной на классической механике. Одним из способов согласования электромагнетизма и классической механики было предположение об эфире, через который передается свет, что не могло быть доказано экспериментально. После значительного вклада Хендрика Лоренца и Анри Пуанкаре в 1905 году . годы,Альберт Эйнштейн решил проблему, введя специальную теорию относительности, которая заменяет классическую кинематику новой теорией, согласованной с электромагнетизмом. Кроме того, теория относительности показывает, что в движущихся системах координат магнитное поле трансформируется в поле с электрической составляющей, отличной от нуля, и наоборот.
В другой статье, опубликованной в том же году, Альберт Эйнштейн потряс основы классического электромагнетизма. В своей теории фотоэлектрического эффекта (за которую он получил Нобелевскую премию по физике) он предположил, что свет может существовать в виде отдельных частиц, которые позже были названы фотонами .
Теория фотоэлектрического эффекта Эйнштейна способствовала новому пониманию решения проблемы ультрафиолетовой катастрофы, описанной Планком в 1900 году. Планк показал, что горячие объекты испускают электромагнитное излучение небольшими пакетами ( квантами ), что приводит к определенной полной энергии, которую мы называем излучением абсолютно черного тела.. Оба этих результата полностью противоречили классическому представлению о свете как непрерывной волне.
Теории Планка и Эйнштейна были началом квантовой механики, которая, когда ее сформулировали в 1925 году, потребовала изобретения квантовой теории электромагнетизма. Эта теория, известная как квантовая электродинамика , была построена между 1940-ми и 1950-ми годами и в ситуациях, когда применима теория возмущений, является одной из самых точных теорий в физике.
