1900	Max Planck sugirió que la radiación está cuantificada (aparece en cantidades discretas.)
1905	Albert Einstein, 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.
1909	Hans Geiger y Ernest Marsden, 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.
1911	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.
1912	Albert Einstein explicó la curvatura del espacio-tiempo.
1913	Niels Bohr tuvo éxito al construir una teoría de la estructura atómica, basándose en ideas cuánticas.
1919	Ernest Rutherford encontró la primer evidencia de un protón.
1921	James Chadwick y E.S. Bieler concluyeron que alguna fuerzas fuerte tiene que mantener unido el núcleo.
1923	Arthur Compton descubrió la naturaleza cuántica (partícula) de los rayos x, confirmando de este modo al fotón como partícula.
1924	Louis de Broglie propuso que la materia tiene propiedades ondulatorias.
1925 (Jan)	Wolfgang Pauli formuló el principio de exclusión para los electrones de un átomo.
1925 (April)	Walther Bothe y Hans Geiger demostraron que la energía y la masa se conservan en los procesos atómicos.
1926	Erwin Schroedinger 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.
1927	Se observó que ciertos materiales emiten electrones (decaimiento beta). Dado que ambos, el átomo y el núcleo, tienen niveles discretos de energía, es difícil entender por qué los electrones producidos en esta transición, pueden tener un espectro continuo (vea 1930 para tener una respuesta.)
1927	Werner Heisenberg 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.
1928	Paul Dirac combinó la mecánica cuántica y la relatividad especial para describir al electrón.
1930	La mecánica cuántica y la relatividad especial están bien establecidas. Hay tres partículas fundamentales: protones, electrones, y fotones. Max Born, después de tomar conocimiento de la ecuación de Dirac, dijo, "La física, como la conocemos, será obsoleta en seis meses."
1930	Wolfgang Pauli sugirió el neutrino para explicar el espectro continuo de los electrones en el decaimiento beta.
1931	Paul Dirac 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.
1931	James Chadwick descubrió el neutrón. Los mecanismos de las uniones nucleares y los decaimientos se convirtieron en problemas principales.
1933-34	Enrico Fermi 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.