وتعتمد هذه النظرية على مبدأ عدم الحتمية الذى صاغه هيزنبرج ، ويتمثل في استحالة حساب سرعة جسيم مع تحديد مكانه بنفس الدقة، كما تعتمد على اعتبار أن الجسيم الدقيق يمكن أن يسلك سلوك الموجات ومنه ظهرت معادلة شرودنجر الشهيرة التى تصف حركة الجسيمات عن طريق دراسة الموجات المصاحبة لها. وبحل هذه المعادلة يتم التوصل إلى الوصف الدقيق للذرة ومكوناتها ، وهى النواة الموجبة والإلكترونات السالبة الشحنة، والتى تتحرك على مسافة بعيدة عن النواة -رغم ارتباطها بها- حتى لا تتلاشى الشحنات ، وتتركب النواة من جسيمات البروتون والنيوترون التى تتماسك بقوة هائلة.

وقد ظهرت اشعة الليزر عام 1960 وهى عبارة عن تكبير للضوء ناتج عن إثارة عدد كبير من ذرات عناصر معينة -مثل الهليوم والنيون- والتى عندما تعود إلى حالتها الطبيعية تنطلق هذه الأشعة، واليوم أصبح لها تطبيقات في معظم فروع العلم والصناعة والطب.

ويمكن تلخيص علم الفيزيقا بأنه يتناول دراسة القوى الأساسية في الكون وهى كالآتى:

1-القوى النووية القوية: وهى التى تربط بين دقائق النويات (البروتون والنيوترون) .

2-القوى النووية الضعيفة: وهى القوى الناتجة عن إشعاع الجسيمات الدقيقة (بيتا) والأشعة (جاما) والجسيمات غير الدقيقة (ألفا) من العناصر المشعة مثل (اليورانيوم) .

وتستخدم هذه المصادر في الطب والصناعة.

3-القوى الكهرومغناطيسية: وهى قوى التجاذب بين الشحنات المتضادة والتنافر بين الشحنات المتشابهة.

4-القوى التثاقلية: وهى الناتجة عن تجاذب الأجسام مثل الأرض والشمس أو الأرض والقمر، وينتج عنها استقرار الحركات الدورانية للكواكب والتوابع.

ومن العلماء المسلمين الذين أسهموا في تطوير علم الفيزيقا الحديثة العالم الباكستانى عبد السلام (1926-1994م) الذى قام بتوحيد القوى النووية الضعيفة والقوى الكهرومغناطيسية لتصبح مجالا موحدا، وقد نال جائزة نوبل في الفيزيقا عام 1979م عن نظريته تلك.