100年前，一个勾勒出现代物理学特征的理论被发表。它的作者名为埃米·诺特，是一位女数学家，爱因斯坦称她为“具有创造力的数学天才。”爱因斯坦理所当然地成为人们的偶像，但是诺特却远不及她的贡献出名。她在物理学中所做的贡献仅仅是她所有工作中微小的一部分——对于数学家来说，她因建立抽象代数的基础而出名。但作为一个极好的例子，她深邃的数学视野以及她对物理学产生深远影响，值得我们更多的去了解。
1915年末，爱因斯坦发表广义相对论。广义相对论是描述引力的理论，正是引力让我们可以站在地球上，也是它让行星可以在围绕太阳的轨道上运行。事实上，因为引力是长程力，广义相对论可以以行星、恒星和星系尺度来描述整个宇宙。当爱因斯坦写下广义相对论时，一个问题一直萦绕在他的脑海中，这就是关于广义相对论中能量行为的问题。从经验中可以知道，能量既不能凭空产生也不能凭空消失。
人类花了相当长的时间来理解能量这个抽象的概念，不过一旦人们理解了这个概念，能量守恒就被提升为自然定律，任何好的物理理论都应该包含这一条定律。
在审视希尔伯特关于广义相对论的想法时，诺特想出了她的颇具影响力的结果。她证明了如果一个物理理论中能量是守恒的，那么这个理论不随时间改变：也就是说今天的自然定律和100年前或者将来的自然定律是一样的。这是一个惊人的结果。
能量既不能被产生也不能被消灭的事实和自然定律不随时间改变是等价的。诺特的结果证明动量守恒来自于理论不随位置的改变而改变。角动量守恒来自于理论的旋转不变性，也就是说无论你朝东西南北哪个方向看都看不出各个方向之间有什么区别。这种时间平移、空间平移和空间旋转不变性很容易从自然中看到。
诺特的结论非常重要，因为它指出了对称性在物理学中的重要性。当守恒律第一次出现时，它给了物理学家一个看待物理体系的新视角。
诺特的结果走的更远。它推进了数学家对对称性的理解被物理学家所用，这在100年前已经很先进了。现代物理学家已经把这个想法发展到极致。相比先写下理论然后审视它的对称性，他们更愿意事先考察理论应该满足哪些对称性然后再考察这和现实有什么对应。这种方法取得了惊人的成功。好几种基本粒子，包括著名的希格斯玻色子的发现也是基于事先假设某种对称性的存在，之后才被实验所验证。
爱因斯坦被诺特的洞察力所震撼。
在给希尔伯特的信中他写道：“昨天我收到了诺特女士的一篇非常有趣的关于不变形式的论文。我被她理解这些内容的宽广视角所震撼。如果哥廷根的守旧派从她那里学到一些东西一定不会有害。”关于不变性问题的文章只是诺特提交给哥廷根大学用以申请教职的文章之一。几年前她曾在希尔伯特的支持下申请教职却都被否决，只因为她是女性。因为没有教职，所以她不能从大学里拿薪水。爱因斯坦、希尔伯特和克莱因对这种性别主义感到非常不快。