En décembre 1898, Marie et Pierre Curie annoncent la découverte de deux éléments radioactifs : le polonium (juillet 1898, ~400× plus actif que l'uranium) et le radium (décembre 1898, ~900× plus actif) — extraits de tonnes de pechblende par des techniques de chimie fractionnelle.
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En 1905, Albert Einstein, employé au Bureau des brevets de Berne, publie quatre articles qui refondent la physique. La relativité restreinte unifie l'espace et le temps, E=mc² révèle que 1 kg de matière contient 9 × 10¹⁶ joules — l'équivalent de 21,5 mégatonnes de TNT.
Le 25 novembre 1915, Albert Einstein présente à l'Académie des sciences de Prusse ses équations de champ : la gravité n'est pas une force, mais une courbure de l'espace-temps causée par la masse et l'énergie. Confirmée 100 ans plus tard par la détection des ondes gravitationnelles, c'est le cadre qui régit l'univers à grande échelle.