뉴턴은 물질계를 운동하고 있는 입자로 구성된 것이라 보았고 그 운동을 통제하는 법칙을 세웠다. 이 뉴턴 역학은 18세기 프랑스의 자연철학자들에 전해져 뉴턴조차 놀랄 만큼 무신론적 결론에 이르렀다. 피에르 시몽 드 라플라스는 우주 공간에 있는 모든 입자에게 위치와 속도를 주면 미래를 예언할 수 있다고 말했다. 과거와 미래가 맞물리는 시계 태엽의 메커니즘은 이론적으로 알 수 있으며 그 사이에는 필연적 인과율일 존재한다는 믿음이다. 그러나 이런 확실할 것 같았던 역학적 믿음은 20세기 초에 흔들리게 된다.

20세기 초 들뜨고 불안한 유럽의 분위기에서 나온 새로운 대안은 양자역학이다. 양자역학은 모든 물체는 고사하고 하나의 입자의 위치와 속도도 확실하게 정할 수 없다고 규정했다. 개개의 사건은 마치 주사위던지기처럼 예측 불가능하다. 아주 많은 수를 동시에 고려했을 때만 통계적인 예측가능성이 생겨날 수 있다. 뉴턴 물리학은 여타 자연과학을 받쳐주던 안정된 뼈대로 작용해왔다. 그 뼈대의 붕괴는 자연과학 전반에 영향을 미쳤다. 이제 뉴턴 역학을 밀쳐내고 그 자리에는 상대성 이론과 양자역학이 놓이게 되었다.

뉴턴 역학의 붕괴가 물리학에만 변화를 준 것은 아니다. 그 중 가장 큰 타격을 입은 곳은 아마 과학이라는 건물의 벽돌을 이루고 있는 수학 분야일 것이다. 같은 벽돌을 다르게 사용해 다른 건물을 지을 수 있음이 증명된 것이다.