과학에서 ‘고전’과 ‘현대’를 가르는 분기점은 1900년이다. 20세기 이전의 과학은 고전과학, 20세기 이후의 과학은 현대과학으로 구분한다. 현대과학의 포문은 두 이론이 열었다. 하나는 상대성이론이고, 또 하나는 양자론이다. 두 이론은 현대과학을 발전시킨 양대 산맥으로 우뚝 올라섰다. 상대성이론은 거시 세계의 상징인 우주의 신비를 푸는 데 크나큰 기여를 했고, 양자론은 원자보다 작은 세상인 미시 세계의 신비를 푸는 데 결정적인 기여를 했다. 학자들은 양자론과 상대성이론을 합쳐 모든 것의 이론, 즉 ‘만물의 이론’을 완성하려 하고 있다. 21세기는 과학들의 통섭이 이루어지는 통합과학의 시대다.
---「책머리에」중에서

“태양 주변의 시공간이 왜곡돼 있다면, 시공간이 휘어져 있는 만큼 빛은 더 굽어야 할 것이다. 일식이 일어나는 날 빛이 휘어지는 정도가 얼마나 되는지 정밀히 측정하면 뉴턴의 중력이론이 옳은지 나의 일반상대성이론이 옳은지 검증할 수 있을 것이다.” 4년 뒤인 1919년 5월 29일은 개기일식이 일어나는 날이었다. 뉴턴의 이론대로라면 태양에 가려서 보이지 않았어야 할 별빛이, 공간이 휜 덕분에 굴절되어 사진에 찍혔다. 그 굴절값은 아인슈타인이 예측한 대로였다.
---「제1장 상대성이론」중에서

“일상에서 빛은 파동이지만, 양자 세상에선 입자다. 파동이 입자가 되는 것이다. 그렇다면 양자 세상에선 입자가 파동으로 변하진 않을까? 전자 같은 입자가 파동의 양상을 띠는 건 아닐까?” 1923년 10월, 드브로이는 이러한 사고실험의 결과물을 세 편의 논문으로 나누어 프랑스 물리학회지에 발표했다. 그리고 이를 한데 모아 파리 대학교 물리학과의 박사학위 논문으로 제출했다. 랑주뱅 교수는 드브로이의 논문을 받아들고 당황했다. 논문을 이끌어 가는 논리가 너무나 파격적이었다. 랑주뱅은 베를린 대학교의 아인슈타인에게 전화를 걸어 자문했고, 아인슈타인은 논문을 읽고 랑주뱅에게 전했다. “루이 드브로이의 연구 결과는 물리학에 드리우고 있는 커다란 장막을 걷어 내는 큰 업적이 될 것 같습니다.”
---「제2장 양자론」중에서

“3, 2, 1?” 인류 최초의 원자폭탄이 폭발했다. 황금빛이 까맣게 내리깔린 어둠을 뚫고 트리니티가 대낮처럼 환하게 밝아졌다. 거대한 불덩이가 유기물처럼 끓어올랐다. 불덩어리가 커지며 구름을 뚫고 상승하더니 노랑과 주홍과 녹색이 어우러진 버섯구름이 솟구쳤다. 원자폭탄 폭발 실험은 대성공이었다. 모두가 기뻐했다. 그러나 기쁨도 잠시. 미래의 암울한 그림이 참석자들 뇌리에 선연히 떠올랐다. “죽음의 신을 만들었구나!”
---「제4장 맨해튼 프로젝트와 세계대전」중에서

지구의 대기 80퍼센트 가까이가 질소다. 대기 중에 퍼져 있는 질소를 끄집어내서 농작물에 제공할 수 있는 방법을 발견하면 식량 위기를 해결할 수 있을 것이다. 하버는 화학 반응에 물리학 이론을 접목시키는 새로운 방법으로 암모니아를 합성하는 데 성공했다. 세계적인 화학 회사인 바스프(BASF)사가 1913년 9월 질소 비료를 대량 생산하는 데 성공했다. 하루 생산 규모는 20톤가량이었다. 이렇게 해서 인류는 자칫 식량 위기에 빠질 뻔했던 고비를 무사히 넘기며 식량 문제를 해결할 수 있게 되었다. 하버는 이 공로를 인정받아 1918년 노벨 화학상을 수상했고, 물리화학의 거장이 되었다.
---「제6장 인공 비료와 페니실린」중에서

학자들은 양자론과 상대성이론을 합쳐 모든 것의 이론, 즉 ‘만물의 이론’을 완성하려 하고 있다. 양자화학, 양자생물학, 우주 탄생의 비밀, 만물의 이론 등에서 보듯 21세기는 과학들의 통섭이 이루어지는 통합과학의 시대다.