物理學大事年表
約公元前6世紀,泰勒斯(Thales,公元前624?—546)記述了摩擦后的琥珀吸引輕小物體和磁石吸鐵的現象。
公元前6世紀,《管子》中總結和聲規律。闡述標準調音頻率,具體記載三分損益法。
約公元前5世紀,《考工記》中記述了滾動摩擦、斜面運動、慣性浮力等現象。
公元前5世紀,德謨克利特(Democritus,公元前460?—370?)提出萬物由原子組成。
公元前400年,墨翟(公元前478?—前392?)在《墨經》中記載并論述了杠桿、滑輪、平衡、斜面、小孔成像及光色與溫度的關系。
公元前4世紀,亞里士多德(Aristotle,前384—前322)在其所著《物理學》中總結了若干觀察到的事實和實際的經驗。他的自然哲學支配西方近2000年。
公元前3世紀,歐幾里得(Euclid,前330?—前260?)論述光的直線傳播和反射定律。
公元前3世紀,阿基米德(Archimedes,前287?—前212)發明許多機械,包括阿基米德螺旋; 發現杠桿原理和浮力定律;研究過重心。
公元前3世紀,古書《韓非子》記載有司南;《呂氏春秋》記有慈石召鐵。
公元前2世紀,劉安《前179—前122》著《準南子》,記載用冰作透鏡,用反射鏡作潛望鏡,還提到人造磁鐵和磁極斥力等。
1世紀,古書《漢書》記載尖端放電、避雷知識和有關的裝置。王充(27—97)著《論衡》,記載有關力學、熱學、聲學、磁學等方面的物理知識。希龍(Heron,62—150)創制蒸汽旋轉器,是利用蒸汔動力的最早嘗試,他還制造過虹吸管。
2世紀,托勒密(C.Ptolemaeus,100?—170?)發現大氣折射。張衡(78—139)創制地動儀,可以測報地震方位,創制渾天儀。王符(85—162)著《潛夫論》分析人眼的作用。
5世紀,祖沖之(429—500),改造指南車,精確推算л值,在天文學上精確編制《大明歷》。
8世紀,王冰(唐代人)記載并探討了大氣壓力現象。
11世紀,沈括(1031—1095)著《夢溪筆談》,記載地磁偏角的發現,凹面鏡成像原理和共振現象等。
13世紀,趙友欽(1279—1368)著《革象新書》,記載有他作過的光學實驗以及光的照度、光的直線傳播、視角與小孔成象等問題。
15世紀,達·芬奇(L.da Vinci,1452—1519)設計了大量機械,發明溫度計和風力計,最早研究永動機不可能問題。
16世紀,諾曼(R.Norman)在《新奇的吸引力》一書中描述了磁傾角的發現。
1583年,伽利略(Galileo Galilei,1564—1642)發現擺的等時性。
1586年,斯梯芬(S.Stevin,1542—1620)著《靜力學原理》,通過分析斜面上球鏈的平衡論證了力的分解。
1593年,伽利略發明空氣溫度計。
1600年,吉爾伯特(W.Gilbert,1548—1603)著《磁石》一書,系統地論述了地球是個大磁石,描述了許多磁學實驗,初次提出摩擦吸引輕物體不是由于磁力。
1605年,弗·培根(F.Bacon,1561—1626)著《學術的進展》,提倡實驗哲學,強調以實驗為基礎的歸納法,對17世紀科學實驗的興起起了很大的號召作用。
1609年,伽利略,初次測光速,未獲成功。 1609年,開普勒(J.Kepler,1571—1630)著《新天文學》,提出開普勒第一、第二定律。
1619年,開普勒著《宇宙諧和論》,提出開普勒第三定律。
1620年,斯涅耳(W.Snell,1580—1626)從實驗歸納出光的反射和折射定律。
1632年,伽利略《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》出版,支持了地動學說,首先闡明了運動的相對性原理。
1636年,麥森(M.Mersenne,1588—1648)測量聲的振動頻率,發現諧音,求出空氣中的聲速。
1638年,伽利略的《兩門新科學的對話》出版,討論了材料抗斷裂、媒質對運動的阻力、慣性原理、自由落體運動、斜面上物體的運動、拋射體的運動等問題,給出了勻速運動和勻加速運動的定義。
1643年,托里拆利(E.Torricelli,1608—1647)和維維安尼(V.Viviani,1622—1703)提出氣壓概念,發明了水銀氣壓計。
1653年,帕斯卡(B.Pascal,1623—1662)發現靜止流體中壓力傳遞的原理(即帕斯卡原理)。
1654年,蓋里克(O.V.Guericke,1602—1686)發明抽氣泵,獲得真空。
1658年,費馬(P.Fermat,1601—1665)提出光線在媒質中循最短光程傳播的規律(即費馬原理)。
1660年,格里馬爾迪(F.M.Grimaldi,1618—1663)發現光的衍射。
1662年,波意耳(R.Boyle,1627—1691)實驗發現波意耳定律。14年后馬略特(E.Mariotte,1620—1684)也獨立地發現此定律。
1663年,格里開作馬德堡半球實驗。
1666年,牛頓(I.Newton,1642—1727)用三棱鏡作色散實驗。
1669年,巴塞林那斯(E.Bartholinus)發現光經過方解石有雙折射的現象。
1675年,牛頓作牛頓環實驗,這是一種光的干涉現象,但牛頓仍用光的微粒說解釋。
1676年,羅邁(O.Roemer,1644—1710)發表他根據木星衛星被木星掩食的觀測,推算出的光在真空中的傳播速度。
1678年,胡克(R.Hooke,1635—1703)闡述了在彈性極限內表示力和形變之間的線性關系的 定律(即胡克定律)。
1687年,牛頓在《自然哲學的數學原理》中,闡述了牛頓運動定律和萬有引力定律。
1690年,惠更斯(C.Huygens,1629—1695)出版《光論》,提出光的波動說,導出了光的直線傳播和光的反射、折射定律,并解釋了雙折射現象。
1714年,華倫海特(D.G.Fahrenheit,1686—1736)發明水銀溫度計,定出第一個經驗溫標——華氏溫標。
1717年,J.伯努利(J.Bernoulli,1667—1748)提出虛位移原理。
1738年,D.伯努利(Daniel Bernoulli,1700—1782)的《流體動力學》出版,提出描述流體定常流動的伯努利方程。他設想氣體的壓力是由于氣體分子與器壁碰撞的結果,導出了玻意耳定律。
1742年,攝爾修斯(A.Celsius,1701—1744)提出攝氏溫標。
1743年,達朗伯(J.R.d'Alembert,1717—1783)在《動力學原理》中闡述了達朗伯原理。
1744年,莫泊丟(P.L.M.Maupertuis,1698—1759)提出最小作用量原理。
1745年,克萊斯特(E.G.V.Kleist,1700—1748)發明儲存電的方法;次年馬森布洛克(P.V.Musschenbroek,1692—1761)在萊頓又獨立發明,后人稱之萊頓瓶。
1747年,富蘭克林(Benjamin Franklin,1706—1790)發表電的單流質理論,提出“正電”和“負電”的概念。
1752年,富蘭克林作風箏實驗,引天電到地面。
1755年,歐拉(L.Euler,1707—1783)建立無粘流體力學的基本方程(即歐拉方程)。
1760年,布萊克(J.Brack,1728—1799)發明冰量熱器,并將溫度和熱量區分為兩個不同的概念。
1761年,布萊克提出潛熱概念,奠定了量熱學基礎。
1767年,普列斯特利(J.Priestley,1733—1804)根據富蘭克林所做的“導體內不存在靜電荷的實驗”,推得靜電力的平方反比定律。
1775年,伏打(A.Volta,1745—1827)發明起電盤。
1775年,法國科學院宣布不再審理永動機的設計方案。
1780年,伽伐尼(A.Galvani,1737—1798)發現蛙腿筋肉收縮現象,認為是動物電所致,
1791年才發表。 1785年,庫侖(C.A.Coulomb,1736—1806)用他自己發明的扭秤,從實驗得到靜電力的平方反比定律。在這以前,米切爾(J.Michell,1724—1793)已有過類似設計,并于1750年提出磁力的平方反比定律。
1787年,查理(J.A.C.Charles,1746—1823)發現氣體膨脹的查理—蓋·呂薩克定律。蓋·呂薩克(Gay-lussac,1778—1850)的研究發表于1802年。
1788年,拉格朗日(J.L.Lagrange,1736—1813)的《分析力學》出版。
1792年,伏打研究伽伐尼現象,認為是兩種金屬接觸所致。
1798年,卡文迪什(H.Cavendish,1731—1810)用扭秤實驗測定萬有引力常數G。倫福德(Count Rumford,即B.Thompson,1753—1841)發表他的摩擦生熱的實驗,這些實驗事實是反對熱質說的重要依據。
1799年,戴維(H.Davy,1778—1829)做真空中的摩擦實驗,以證明熱是物體微粒的振動所致。
1800年,伏打發明伏打電堆。赫謝爾(W.Herschel,1788—1822)從太陽光譜的輻射熱效應發現紅外線。
1801年,里特爾(J.W.Ritter,1776—1810)從太陽光譜的化學作用,發現紫線。楊(T.Young,1773—1829)用干涉法測光波波長,提出光波干涉原理。
1802年,沃拉斯頓(W.H.Wollaston,1766—1828)發現太陽光譜中有暗線。
1808年,馬呂斯(E.J.Malus,1775—1812)發現光的偏振現象。
1811年,布儒斯特(D.Brewster,1781—1868)發現偏振光的布儒斯特定律。
1815年,夫瑯和費(J.V.Fraunhofer,1787—1826)開始用分光鏡研究太陽光譜中的暗線。
1815年,菲涅耳(A.J.Fresnel,1788—1827)以楊氏干涉實驗原理補充惠更斯原理,形成惠更斯——菲涅耳原理,圓滿地解釋了光的直線傳播和光的衍射問題。
1819年,杜隆(P.1.Dulong,1785—1838)與珀替(A.T.Petit,1791—1820)發現克原子固體比熱是一常數,約為6卡/度·克原子,稱杜隆·珀替定律。
1820年,奧斯特(H.C.Oersted,1771—1851)發現導線通電產生磁效應。畢奧(J.B.Biot,1774—1862)和沙伐(F.Savart,1791—1841)由實驗歸納出電流元的磁場定律。安培(A.M.Ampère,1775—1836)由實驗發現電流之間的相互作用力,1822年進一步研究電流之間的相互作用,提出安培作用力定律。
1821年,塞貝克(T.J.Seebeck,1770—1831)發現溫差電效應(塞貝克效應)。菲涅耳發表光的橫波理論。夫瑯和費發明光柵。傅里葉(J.B.J.Fourier,1768—1830)的《熱的分析理論》出版,詳細研究了熱在媒質中的傳播問題。
1824年,S.卡諾(S.Carnot,1796—1832)提出卡諾循環。
1826年,歐姆(G.S.Ohm,1789—1854)確立歐姆定律。
1827年,布朗(R.Brown,1773—1858)發現懸浮在液體中的細微顆粒不斷地作雜亂無章運動。這是分子運動論的有力證據。
1830年,諾比利(L.Nobili,1784—1835)發明溫差電堆。
1831年,法拉第(M.Faraday,1791—1867)發現電磁感應現象。
1833年,法拉第提出電解定律。
1834年,楞次(H.F.E.Lenz,1804—1865)建立楞次定律。珀耳帖(J.C.A.Peltier,1785—1845)發現電流可以致冷的珀耳帖效應?死挲(B.P.E.Clapeyron,1799—1864)導出相應的克拉珀龍方程。哈密頓(W.R.Hamilton,1805—1865)提出正則方程和用變分法表示的哈密頓原理。
1835年,亨利(J.Henry,1797—1878)發現自感,1842年發現電振蕩放電。
1840年,焦耳(J.P.Joule,1818—1889)從電流的熱效應發現所產生的熱量與電流的平方、電阻及時間成正比,稱焦耳 -楞次定律(楞次也獨立地發現了這一定律)。其后,焦耳先后于1843,1845,1847,1849,直至1878年,測量熱功當量,歷經40年,共進行四百多次實驗。 1841年,高斯(C.F.Gauss,1777—1855)闡明幾何光學理論。
1842年,多普勒(J.C.Doppler,1803—1853)發現多普勒效應。邁爾(R.Mayer,1814—1878)提出能量守恒與轉化的基本思想。勒諾爾(H.V.Regnault,1810—1878)從實驗測定實際氣體的性質,發現與波意耳定律及蓋·呂薩克定律有偏離。
1843年,法拉第從實驗證明電荷守恒定律。
1845年,法拉第發現強磁場使光的偏振面旋轉,稱法拉第效應。
1846年,瓦特斯頓(J.J.Waterston,1811—1883)根據分子運動論假說,導出了理想氣體狀態方程,并提出能量均分定理。
1849年,斐索(A.H.Fizeau,1819—1896)首次在地面上測光速。
1851年,傅科(J.L.Foucault,1819—1868)做傅科擺實驗,證明地球自轉。
1852年,焦耳與W.湯姆生(W.Thomson,1824—1907)發現氣體焦耳——湯姆生效應(氣體通過狹窄通道后突然膨脹引起溫度變化)。
1853年,維德曼(G.H.Wiedemann,1826—1899)和夫蘭茲(R.Franz)發現,在一定溫度下,許多金屬的熱導率和電導率的比值都是一個常數(即維德曼——夫蘭茲定律)。
1855年,傅科發現渦電流(即傅科電流)。 1857年,韋伯(W.E.Weber,1804—1891)與柯爾勞胥(R.H.A.Kohlrausch,1809—1858)測定電荷的靜電單位和電磁單位之比,發現該值接近于真空中的光速。
1858年,克勞修斯(R.J.E.Claüsius,1822—1888)引進氣體分子的自由程概念。 普呂克爾(J.Plücker,1801—1868)在放電管中發現陰極射線。
1859年,麥克斯韋(J.C.Maxwell,1831—1879)提出氣體分子的速度分布律;鶢柣舴(G.R.Kirchhoff,1824—1887)開創光譜分析,其后通過光譜 分析發現銫、銣等新元素。他還發現發射光譜和吸收光譜之間的聯系,建立了輻射定律。
1860年,麥克斯韋發表氣體中輸運過程的初級理論。
1861年,麥克斯韋引進位移電流概念。
1864年,麥克斯韋提出電磁場的基本方程組(后稱麥克斯韋方程組),并推斷電磁波的存在,預測光是一種電磁波,為光的電磁理論奠定了基礎。
1866年,昆特(A.Kundt,1839—1894)做昆特管實驗,用以測量氣體或固體中的聲速。
1868年,玻爾茲曼(L.Boltzmann,1844—1906)推廣麥克斯韋的分子速度分布律,建立了平衡態氣體分子的能量分布律——玻爾茲曼分布律。
1869,安德紐斯(T.Andrews,1813—1885)由實驗發現氣——液相變的臨界現象。希托夫(J.W.Hittorf,1824—1914)用磁場使陰極射線偏轉。
1871年,瓦爾萊(C.F.Varley,1828—1883)發現陰極射線帶負電。
1872年,玻爾茲曼提出輸運方程(后稱為玻爾茲曼輸運方程)、H定理和熵的統計詮釋。
1873年,范德瓦耳斯(J.D.Van der Waals,1837—1923)提出實際氣體狀態方程。
1875年,克爾(J.Kerr,1824—1907)發現在強電場的作用下,某些各向同性的透明介質會變為各向異性,從而使光產生雙折射現象,稱克爾電光效應。
1876年,哥爾茨坦(E.Goldstein,1850—1930)開始大量研究陰極射線的實驗,導致極墜射線的發現。 1876—1878年,吉布斯(J.W.Gibbs,1839—1903)提出化學勢的概念、相平衡定律,建立了粒子數可變系統的熱力學基本方程。
1877年,瑞利(J.W.S.Rayleigh,1842—1919)的《聲學原理》出版,為近代聲學奠定了基礎。
1879年,克魯克斯(W.Crookes,1832—1919)開始一系列實驗,研究陰極射線。斯忒藩(J.Stefan,1835—1893)建立了黑體的面輻射強度與絕對溫度關系的經驗公式,制成輻射高溫計, 測得太陽表面溫度約為6000C;1884年玻爾茲曼從理論上證明了此公式,后稱為斯忒藩—玻爾茲曼定律。霍爾(E.H.Hall,1855—1938)發現電流通過金屬,在磁場作用下產生橫向電動勢的霍爾效應。
1880年,居里兄弟(P.Curie,1859—1906;J.Curie,1855—1941)發現晶體的壓電效應。
1881年,邁克耳孫(A.A.Michelson,1852—1931)首次做以太漂移實驗,得零結果。由此產生邁克耳孫干涉儀,靈敏度極高。
1885年,邁克耳孫與莫雷(E.W.Morley,1838—1923)合作改進斐索流水中光速的測量。巴耳末(J.J.Balmer,1825—1898)發表已發現的氫原子可見光波段中4根譜線的波長公式。
1887年,邁克耳孫與莫雷再次做以太漂移實驗,又得零結果。赫茲(H.Hertz,1857—1894)作電磁波實驗,證實麥克斯韋的電磁場理論。同時,赫茲發現光電效應。
1890年,厄沃(B.R.Eotvos)作實驗證明慣性質量與引力質量相等。里德伯(R.J.R.Rydberg,1854—1919)發表堿金屬和氫原子光譜線通用的波長公式。
1893年,維恩(W.Wien,1864—1928)導出黑體輻射強度分布與溫度關系的位移定律。勒納德(P.Lenard,1862—1947)研究陰極射線時,在射線管上裝一薄鋁窗,使陰極射線從管內穿出進入空氣,射程約1厘米,人稱勒納德射線。
1895年,洛侖茲(H.A.Lorentz,1853—1928)發表電磁場對運動電荷作用力的公式,后稱該力為洛倫茲力。P.居里發現居里點和居里定律。倫琴(W.K.Rontgen,1845—1923)發現X射線。
1896年,維恩發表適用于短波范圍的黑體輻射的能量分布公式。貝克勒爾(A.H.Becquerel,1852—1908)發現放射性。塞曼(P.Zeeman,1865—1943)發現磁場使光譜線分裂,稱塞曼效應。洛侖茲創立經典電子論。
1897年,J.J.湯姆生(J.J.Thomson,1856—1940)從陰極射線證實電子的存在,測出的荷質比與塞曼效應 所得數量級相同。其后他又進一步從實驗確證電子存在的普遍性,并直接測量電子電荷。
1898年,盧瑟福(E.Rutherford,1871—1937)揭示鈾輻射組成復雜,他把“軟”的成分稱為α射線,“硬”的成分稱為β射線。居里夫婦(P.Curie與M.S.Curie,1867—1934)發現放射性元素鐳和釙。
1899年,列別捷夫(A.A.Лeóeдeв,1866—1911)實驗證實光壓的存在。盧梅爾(O.Lummer,1860—1925)與魯本斯(H.Rubens,1865—1922)等人做空腔輻射實驗,精確測得輻射以量分布曲線。
1900年,瑞利發表適用于長波范圍的黑體輻射公式。普朗克(M.Planck,1858—1947)提出了符合整個波長范圍的黑體輻射公式,并用能量量子化假設從理論上導出了這個公式。維拉爾德(P.Villard,1860—1934)發現ν射線。
1901年,考夫曼(W.Kaufmann,1871—1947)從鐳輻射線測β射線在電場和磁場中的偏轉,從而發現電子質量隨速度變化。理查森(O.W.Richardson,1879—1959)發現灼熱金屬表面的電子發射規律。后經多年實驗和理論研究,又對這一定律作進一步修正。
1902年,勒納德從光電效應實驗得到光電效應的基本規律:電子的最大速度與光強無關,為愛因斯坦的光量子假說提供實驗基礎。吉布斯出版《統計力學的基本原理》,創立統計系綜理論。
1903年,盧瑟福和索迪(F.Soddy,1877—1956)發表元素的嬗變理論。
1905年,愛因斯坦(A.Einstein,1879—1955)發表關于布朗運動的論文,并發表光量子假說,解釋了光電效應等現象。 1905年,朗之萬(P.Langevin,1872—1946)發表順磁性的經典理論。愛因斯坦發表《關于運動媒質的電動力學》一文,首次提出狹義相對論的基本原理,發現質能之間的相當性。
1906年,愛因斯坦發表關于固體熱容的量子理論。
1907年,外斯(P.E.Weiss,1865—1940)發表鐵磁性的分子場理論,提出磁疇假設。
1908年,昂納斯(H.Kammerlingh—Onnes,1853—1926)液化了最后一種“永久氣體”氦。佩蘭(J.B.Perrin,1870—1942)實驗證實布朗運動方程,求得阿佛伽德羅常數。
1908—1910年,布雪勒(A.H.Bucherer,1863—1927)等人,分別精確測量出電子質量隨速度的變化,證實了洛侖茲-愛因斯坦的質量變化公式。 1908年,蓋革(H.Geiger,1882—1945)發明計數管。盧瑟福等人從α粒子測定電子電荷е值。
1906—1917年,密立根(R.A.Millikan,1868—1953)測單個電子電荷值,前后歷經11年,實驗方法做過三次改革,做了上千次數據。 1909年,蓋革與馬斯登(E.Marsden)在盧瑟福的指導下,從實驗發現α粒子碰撞金屬箔產生大角度散射,導致1911年盧瑟福提出有核原子模型的理論。這一理論于1913年為蓋革和馬斯登的實驗所證實。 1911年,昂納斯發現汞、鉛、錫等金屬在低溫下的超導電性。
1911年,威爾遜(C.T.R.Wilson,1869—1959)發明威爾遜云室,為核物理的研究提供了重要實驗手段。 1911年,赫斯(V.F.Hess,1883—1964)發現宇宙射線。
1912年,勞厄(M.V.Laue,1879—1960)提出方案,弗里德里希(W.Friedrich),尼平(P.Knipping,1883—1935)進行X射線衍射實驗,從而證實了X射線的波動性。能斯特(W.Nernst,1864—1941)提出絕對零度不能達到定律(即熱力學第三定律)。
1913年,斯塔克(J.Stark,1874—1957)發現原子光譜在電場作用下的分裂現象(斯塔克效應)。玻爾(N.Bohr,1885—1962)發表氫原子結構理論,解釋了氫原子光譜。布拉格父子(W.H.Bragg,1862—1942;W.L.Bragg,1890—1971)研究X射線衍射,用X射線晶體分光儀,測定X射線衍射角,根據布拉格公式:2dsinθ=ν算出晶格常數d。
1914年,莫塞萊(H.G.J.Moseley,1887—1915)發現原子序數與元素輻射特征線之間的關系,奠定了X射線光譜學的基礎。弗朗克(J.Franck,1882—1964)與G.赫茲(G.Hertz,1887—1957)測汞的激發電位。查德威克(J.Chadwick,1891—1974)發現β能譜。西格班(K.M.G.Siegbahn,1886—1978)開始研究X射線光譜學。
1915年,在愛因斯坦的倡議下,德哈斯(W.J.de Haas,1878—1960)首次測量回轉磁效應。愛因斯坦建立了廣義相對論。
1916年,密立根用實驗證實了愛因斯坦光電方程。愛因斯坦根據量子躍遷概念推出普朗克輻射公式,同時提出了受激輻射理論,后發展為激光技術的理論基礎。德拜(P.J.S.Debye,1884—1966)提出X射線粉末衍射法。
1919年,愛丁頓(A.S.Eddington,1882—1944)等人在日食觀測中證實了愛因斯坦關于引力使光線彎曲的預言。阿斯頓(F.W.Aston,1877—1945)發明質譜儀,為同位素的研究提供重要手段。盧瑟福首次實現人工核反應。巴克豪森(H.G.Barkhausen)發現磁疇。
1921年,瓦拉塞克發現鐵電性。
1922年,斯特恩(O.Stern,1888—1969)與蓋拉赫(W.Gerlach,1889—1979)使銀原子束穿過非均勻磁場,觀測到分立的磁矩,從而證實空間量子化理論。
1923年,康普頓(A.H.Compton,1892—1962)用光子和電子相互碰撞解釋X射線散射中波長變長的實驗結果,稱康普頓效應。
1924年,德布羅意(L.de Broglie,1892—1987)提出微觀粒子具有波粒二象性的假設。
1924年,玻色(S.Bose,1894—1974)發表光子所服從的統計規律,后經愛因斯坦補充建立了玻色-愛因斯坦統計。
1925年,泡利(W.Pauli,1900—1976)發表不相容原理。海森伯(W.K.Heisenberg,1901—1976)創立矩陣力學。烏倫貝克(G.E.Uhlenbeck,1900—)和高斯密特(S.A.Goudsmit,1902—1979)提出電子自旋假設。
1926年,薛定諤(E.Schrodinger,1887—1961)發表波動力學,證明矩陣力學和波動力學的等價性。費米(E.Fermi,1901—1954)與狄拉克(P.A.M.Dirac,1902—1984)獨立提出費米—狄拉克統計。玻恩(M.Born,1882—1970)發表波函數的統計詮釋。海森伯發表不確定原理。
1927年,玻爾提出量子力學的互補原理。戴維森(C.J.Davisson,1881—1958)與革末(L.H.Germer,1896—1971)用低速電子進行電子散射實驗,證實了電子衍射。同年,G.P.湯姆生(G.P.Thomson,1892—1970)用高速電子獲電子衍射花樣。
1928年,拉曼(C.V.Raman,1888—1970)等人發現散射光的頻率變化,即拉曼效應。狄拉克發表相對論電子波動方程,把電子的相對論性運動和自旋、磁矩聯系了起來。
1928—1930年,布洛赫(F.Bloch,1905—1983)等人為固體的能帶理論奠定了基礎。
1930—1931年,狄拉克提出正電子的空穴理論和磁單極子理論。
1931年,A.H.威爾遜(A.H.Wilson)提出金屬和絕緣體相區別的能帶模型,并預言介于兩者之間存在半導體,為半導體的發展提供了理論基礎。勞倫斯(E.O.Lawrence,1901—1958)等人建成第一臺回旋加速器。
1932年,考克拉夫特(J.D.Cockcroft,1897—1967)與沃爾頓(E.T.Walton)發明高電壓倍加 器,用以加速質子,實現人工核蛻變。尤里(H.C.Urey,1893—1981)將天然液態氫蒸發濃縮后,發現氫的同位素—氘的存在。 查德威克發現中子。在這以前,盧瑟福于1920年曾設想原子核中還有一種中性粒子,質量大體與質子相等。據此曾安排實驗,但未獲成果。1930年,玻特(W.Bothe,1891—1957)等人在α射線轟擊 鈹的實驗中,發現過一種穿透力極強的射線,誤認為ν射線,1931年約里奧(F.Joliot,190 0—1958)與伊倫·居里 (1Curie,1897—1956)讓這種穿透力極強的射線,通過石蠟,打出高速質子。查德威克接著做了大量實驗,并用威爾遜云室拍照,以無可辯駁的事實說明這一射線即是盧瑟福預言的中子。安德森(C.D.Anderson,1905—)從宇宙線中發現正電子,證實狄拉克的預言。諾爾(M.Knoll)和魯斯卡(E.Ruska)發明透射電子顯微鏡。海森伯、伊萬年科(д.д.ивaнeнкo)獨立發表原子核由質子和中子組成的假 說。
1933年,泡利在索爾威會議上詳細論證中微子假說,提出β衰變。蓋奧克(W.F.Giauque)完成了順磁體的絕熱去磁降溫實驗,獲得千分之幾的低溫。邁斯納(W.Mcissner,1882—1974)和奧克森菲爾德(R.Ochsenfeld)發現超導體具有完全的抗磁性。費米發表β衰變的中微子理論。圖夫(M.A.Tuve)建立第一臺靜電加速器。布拉開特(P.M.S.Blackett,1897—1974)等人從云室照片中發現正負電子對。
1934年,切侖柯夫(П.A.Чepeнkoв)發現液體在β射線照射下發光的一種現象,稱切侖柯夫輻射。約里奧-居里夫婦發現人工放射性。
1935年,湯川秀樹發表了核力的介子場論,預言了介子的存在。F.倫敦和H.倫敦發表超導現象的宏觀電動力學理論。N.玻爾提出原子核反應的液滴核模型。
1938年,哈恩(O.Hahn,1879—1968)與斯特拉斯曼(F.Strassmann)發現鈾裂變?ㄆげ(Π.Л.kaпичa,1894—)實驗證實氦的超流動性。F.倫敦提出解釋超流動性的統計理論。
1939年,邁特納(L.Meitner,1878—1968)和弗利胥(O.Jrisch)根據液滴核模型指出,哈恩-斯特拉斯曼的實驗結果是一種原子核的裂變現象。奧本海默(J.R.Oppenheimer,1904—1967)根據廣義相對論預言了黑洞的存在。拉比(I.I.Rabi,1898—1987)等人用分子束磁共振法測核磁矩。
1940年,開爾斯特(D.W.Kerst)建造第一臺電子感應加速器。
1940—1941年,朗道(Л.Д.Лaндay,1908—1968)提出氦 Ⅱ超流性的量子理論。
1941年,布里奇曼(P.W.Bridgeman,1882—1961)發明能產生10萬巴高壓的裝置。
1942年,在費米主持下美國建成世界上第一座裂變反應堆。
1944—1945年,韋克斯勒(B.И.Bеkcлер,1907—1966)和麥克米倫(E.M.McMillan,1907—)各自獨立提出自動穩相原理,為高能加速器的發展開辟了道路。
1946年,阿爾瓦雷茲(L.W.Alvarez,1911—)制成第一臺質子直線加速器。珀塞爾(E.M.Purcell)用共振吸收法測核磁矩,布洛赫(F.Bloch,1905—1983)用核感應法測核磁 矩,兩人從不同的角度實現核共振。這種方法可以使核磁矩和磁場的測量精度大大提高。
1947年,庫什(P.Kusch)精確測量電子磁矩,發現實驗結果與理論預計有微小偏差。蘭姆(W.E.Lamb,Jr.)與雷瑟福(R.C.Retherford)用微波方法精確測出氫原子能級的差值,發現狄拉克的量子理論仍與實際有不符之處。這一實驗為量了電動力學的發展提供了實驗依據。鮑威爾(C.F.Powell,1903—1969)等用核乳膠的方法在宇宙線中發現л介子。羅徹斯特和巴特勒(C.Butler,1922—)在宇宙線中發現奇異粒子。H.P.卡爾曼和J.W.科爾特曼等發明閃爍計數器。普里高金(I.Prigogine,1917—)提出最小熵產生原理。
1948年,奈耳(L.E.F.Neel,1904—)建立和發展了亞鐵磁性的分子場理論。張文裕發現μ子系弱作用粒子,并發現了μ-子原子。肖克利(W.Shockley),巴丁(J.Bardeen)與布拉頓(W.H.Brattain)發明晶體三極管。伽柏(D.Gabor,1900—1979)提出現代全息照相術前身的波陣面再現原理。朝永振一郎、施溫格(J.Schwinger)費因曼(R.P.Feynman,1918—1988)等分別發表相對論協變的重正化量子電動力學理論,逐步形成消除發散困難的重正化方法。
1949年,邁耶(M.G.Mayer)和簡森(J.H.D.Jensen)等分別提出核殼層模型理論。
1952年,格拉塞(D.A.Glaser)發明氣泡室,比威爾遜云室更為靈敏。A.玻爾和莫特爾遜(B.B.Mottelson)提出原子核結構的集體模型。
1954年,楊振寧和密耳斯(R.L.Mills)發表非阿貝耳規范場理論。湯斯(C.H.Townes)等人制成受激輻射的微波放大器——脈塞。
1955年,張伯倫(O.Chamberlain)與西格雷(E.G.Segrè,1905—)等人發現反質子。
1956年,李政道、楊振寧提出弱相互作用中宇稱不守恒。關健雄等人實驗驗證了李政道楊振寧提出的弱相互作用中宇宙不守恒的理論。
1957年,巴丁、施里弗和庫珀發表超導微觀理論(即BCS理論)。
1958年,穆斯堡爾(R.L.Mossbauer)實現ν射線的無反沖共振吸收(穆斯堡爾效應)。
1959年,王淦昌、王祝翔、丁大利等發現反西格馬負超子。
1960年,梅曼(T.H.Maiman)制成紅寶石激光器,實現了肖格(A.L.Schawlow)和湯斯1958年的預言。
1962年,約瑟夫森(B.D.Josephson)發現約瑟夫效應。 1964年,蓋耳曼(M.Gell-Mann)等提出強子結構的夸克模型。
1964年,克洛寧(J.W.Cronin)等實驗證實在弱相互作用中CP聯合變換守恒被破壞。
1967—1968年,溫伯格(S.Weinberg)、薩拉姆(A.Salam)分別提出電弱統一理論標準模型。
1969年,普里高金首次明確提出耗散結構理論。
1973年,哈塞爾特(F.J.Hasert)等發現弱中性流,支持了電弱統一理論。丁肇中(1936—)與里希特(B.Richter,1931—)分別發現J/ψ粒子。
1980年,克利青(V.Klitzing,1943—)發現量子霍爾效應。
1983年,魯比亞(C.Rubbia,1934—)和范德梅爾(S.V.d.Meer,1925—)等人在歐洲核子研究中心發現W±和Z0粒子。