На рубеже XIX-XX вв. происходило небывалое в истории человечества развитие науки. Сделанные учёными открытия качественно изменили научную картину мира, дали мощный импульс совершенствованию естественных наук.
Главные направления в данной области обозначились ещё до Первой мировой войны в результате «революции в естествознании».
Физика
Атомная физика, зародившаяся в этот период, сохраняла свои ведущие позиции и в последующие десятилетия.
В 1926-1927 гг. появилась квантовая механика — новое направление физики, сложившееся на основе исследований английского ученого Поля Дирака. Он предположил, что существует не только частица с отрицательным электрическим зарядом (электрон), но и аналогичная частица с положительным зарядом. Уже в 1932 г. она была обнаружена американцем К. Д. Андерсоном, исследовавшим космическое излучение (электромагнитное излучение от внеземных источников), и получила название «позитрон». Выяснилось, что при некоторых условиях электроны и позитроны могут взаимопоглощаться, превращаясь в частицы электромагнитного излучения (фотоны). В том же году английский учёный Джеймс Чедвик открыл нейтрон, элементарную частицу, не имеющую заряда. В 1934 г. Ирен и Фредерик Жолио-Кюри во Франции обнаружили явление искусственной радиоактивности. В ходе их опытов атомы алюминия трансформировались в радиоактивные атомы фосфора. На основании разработок Кюри позднее было сделано немало открытий, особенно в биологии и медицине.
П. ДиракИ. и Ф. Жолио-Кюри
Все эти исследования сделали понятной структуру атомного ядра. В конце 1930-х гг. специалисты в нескольких странах уже были готовы получить атомную энергию, появляющуюся при делении ядер урана. Цепную реакцию деления урана исследовал итальянец Энрико Ферми, бежавший из фашистской Италии в США. Супруги Жолио-Кюри разработали схему аппарата для осуществления этой реакции. Стало возможным создание принципиально нового вида оружия — атомной бомбы, изготовленной только на исходе Второй мировой войны.
Успехи в развитии квантовой механики позволили к началу 1930-х гг. прогнозировать свойства различных веществ.