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Max Planck sugirió que la radiación está cuantificada (aparece en cantidades discretas.)
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Uno de los pocos científicos que tomó en serio las ideas de Planck; propuso un cuanto de luz (el fotón) que se comporta como una partícula. Las otras teorías de Einstein explicaron la equivalencia entre la masa y la energía, la dualidad partícula-onda de los fotones, el principio de equivalencia, y especialmente la relatividad.
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Bajo la supervisión de Ernest Rutherford, dispersaron partículas alfa mediante una hoja de oro y observaron grandes ángulos de dispersión; sugirieron que los átomos tienen un núcleo pequeño y denso, cargado positivamente.
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Ernest Rutherford infirió la existencia del núcleo como resultado de la dispersión de las partículas alfa en el experimento realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden.
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Tuvo éxito al construir una teoría de la estructura atómica, basándose en ideas cuánticas.
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Encontró la primer evidencia de un protón.
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Concluyeron que alguna fuerzas fuerte tiene que mantener unido el núcleo.
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Descubrió la naturaleza cuántica (partícula) de los rayos x, confirmando de este modo al fotón como partícula.
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Propuso que la materia tiene propiedades ondulatorias.
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Formuló el principio de exclusión para los electrones de un átomo.
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Demostraron que la energía y la masa se conservan en los procesos atómicos.
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Desarrolló la mecánica ondulatoria, que describe el comportamiento de sistemas cuánticos constituidos por bosones. Max Born le dió una interpretación probabilística a la mecánica cuántica. G.N. Lewis propuso el nombre de "fotón" para el cuanto de luz.
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Formuló el principio de incerteza: cuanto más sabe ud. sobre la energía de una partícula, menos sabrá sobre el tiempo en el que tiene esa energía (y vice versa.) La misma incertidumbre se aplica al ímpetu y la coordenada.
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Combinó la mecánica cuántica y la relatividad especial para describir al electrón
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Sugirió el neutrino para explicar el espectro continuo de los electrones en el decaimiento beta.
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Comprendió que las partículas cargadas positivamente requeridas por su ecuación eran nuevos objetos (el los llamó "positrones"). Son exactamente como electrones, pero cargados positivamente. Este es el primer ejemplo de antipartículas.
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Desarrolló una teoría del decaimiento beta, que introdujo las interacciones débiles. Ésta es la primera teoría que usa explícitamente los neutrinos y los cambios de sabor de las partículas.
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Combinó la relatividad y la teoría cuántica, para describir las interacciones nucleares sobre la base del intercambio, entre protones y neutrones, de nuevas partículas (mesones llamados "piones"). A partir del tamaño del núcleo, Yukawa concluyó que la masa de las supuestas partículas (mesones) es superior a la masa de 200 electrones. Éste es el comienzo de la teoría mesónica de las fuerzas nucleares.
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Una partícula con una masa de 200 electrones es descubierta en los rayos cósmicos. Mientras que al principio, los físicos pensaron que era el pión de Yukawa, se descubrió más tarde que era un muón.
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Observó que los protones y los neutrones no decaen hacia ninguna combinación de electrones, neutrinos, muones, o sus antipartículas. La estabilidad del protón no puede ser explicada en términos de conservación de energía o de carga; propuso la conservación independiente del número de partículas pesadas.
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Introdujeron el termino "nucleón" como un término genérico para los protones y los neutrones.
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Sugieren que un pión es una estructura compuesta por un nucleón y un antinucleón. Esta idea de partículas compuestas es completamente revolucionaria.
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Son descubiertas mientras se observan unas trazas en forma de V;se las descubre al reconstruir los objetos eléctricamente neutros, que tenían que haber decaído, para producir los dos objetos cargados, que dejaron las trazas. Las partículas fueron llamadas la lambda0 y la K0.
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Eran cuatro partículas similares (delta++, delta+, delta0, y delta-.)
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Inventó la cámara burbuja. Comienza a operar el Cosmotrón de Brookhaven , un acelerador de 1.3 GeV.
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Revela una distribución de la densidad de carga dentro de los protones, y neutrones. La descripción de esta estructura electromagnética de los protones y neutrones, sugiere cierta estructura interna en estos objetos; a pesar de eso se los sigue considerando como partículas fundamentales.
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C.N. Yang y Robert Mills desarrollan un nuevo tipo de teoría, llamada "teorías de calibre (o de Gauge)." Aunque no fueron aceptadas en ese momento, este tipo de teorías constituyen actualmente la base del Modelo Standard.
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Escribe un trabajo proponiendo la unificación de las interacciones débiles y electromagnéticas.
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Julian Schwinger, Sidney Bludman, y Sheldon Glashow, en trabajos separados, sugieren que todas las interacciones débiles son mediadas por bosones pesados cargados, más tarde llamados W+ y W-. Realmente, Yukawa fue el primero que discutió el intercambio de bosones veinte años antes, pero él había propusesto al pión como mediador de las fuerzas débiles.
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A medida que el número de partículas conocidas se incrementaba, el grupo SU(3), un esquema de clasificación matemático para organizar las partículas, ayudó a los físicos a reconocer patrones en los tipos de partículas.
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Los experimentos verificaron que existen dos tipos distintos de neutrinos (neutrinos electrón y neutrinos muón). Esto ya había sido inferido, por consideraciones teóricas.
