Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) liefert eine quantentheoretische Erklärung für den Photoeffekt. Dabei lösen sich Elektronen von einer Metalloberfläche, wenn auf diese Licht fällt. Einsteins Erklärung: Das Licht besteht aus Paketen, den Photonen, diese übertragen Energie an die Elektronen, so dass sich diese lösen können.

Im Jahr 1921 erhält Einstein den Physik-Nobelpreis "für seine Verdienste um die theoretische Physik und insbesondere für seine Entdeckung des Gesetzes für den photo-elektrischen Effekt."

Siehe auch: Einstein, Nobelpreis, Photoeffekt, Quantentheorie

Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) entwickelt die Spezielle Relativitätstheorie. Darin findet es sich mit der Tatsache ab, dass die Geschwindigkeit des Lichts unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle ist. Daraus folgen die Verwebung von Raum und Zeit und die Umwandlungsmöglichkeit von Masse und Energie.

In Teilchenbeschleunigern wandeln sich Masse und Energie ständig um, auch müssen hier die Gesetze der Relativitätstheorie bedacht werden, die erst richtig bei Geschwindigkeiten in der Nähe der des Lichts zu tragen kommen.

Siehe auch: Albert Einstein, Spezielle Relativitätstheorie

Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) beginnt damit, die Schwerkraft durch die Krümmung der Raumzeit zu beschreiben. Die Arbeiten werden bis 1916 andauern und Newtons Gravitationstheorie ablösen.

Die Schwerkraft bereitet dem Standard-Modell noch große Probleme. So ist es bisher nicht gelungen, allgemeine Relativitätstheorie und Quantenphysik miteinander zu verheiraten. Es scheint so, als seien dazu ganz neue Konzepte vonnöten, zum Beispiel Superstrings.

Siehe auch: Allgemeine Relativitätstheorie, Einstein, Schwerkraft, Superstringtheorien

Der amerikanische Physiker Robert Andrews Millikan (1868-1953) entdeckt, dass die elektrische Ladung von Öltröpfchen immer nur ein Vielfaches der Ladung des Elektrons ist. Seitdem geht man davon aus, dass elektrische Ladung nur in ganzen Vielfachen der Elektronenladung vorkommt.

Quarks bilden hier eine Ausnahme: Bei ihnen gibt es auch Drittelladung. Aber bisher ist es nicht gelungen, ein einzelnes Quark samt krummer Ladung nachzuweisen. Quarks kommen immer in Gruppen ganzzahliger Elementarladungen vor.

Millikan erhält 1923 den Physik-Nobelpreis "für seine Arbeiten zur elektrischen Elementarladung und zum photoelektrischen Effekt."

Siehe auch: Elektrische Ladung, Elektron, Nobelpreis, Quark

Ein Forscherteam um den Briten Lord Ernest Rutherford (1871-1937) streut Alphateilchen (zwei Neutronen plus zwei Protonen) an einer Goldfolie. Die Resultate lassen Rutherford auf die Existenz kleiner, dichter und positiv geladener Kerne im Inneren der Atome schließen.

Siehe auch: Atom, Atomkern, Neutron, Proton, Rutherford

Mit Hilfe bemannter Freiballons wird eine Strahlung aus dem Weltall entdeckt, die - wie sich später herausstellt - aus Atomkernen besteht. Diese kosmische Strahlung wird ein begehrtes Untersuchungsobjekt der jungen Teilchenphysik.

Der österreichisch-amerikanische Physiker Victor Franz Hess (1883-1964) erhält 1936 den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung der kosmischen Strahlung."

Siehe auch: Kosmische Strahlung, Nobelpreis

Der Däne Niels Bohr (1885-1962) nutzt die bisher gewonnenen Ergebnisse der Quantentheorie, um ein neues Atommodell aufzustellen. Dieses Modell kann einige Eigenschaften von Atomen verblüffend elegant erklären, es bricht aber mit Vorstellungen der klassischen Physik. Bohrs Atommodell ist ein wichtiger Schritt hin zum endgültigen quantenmechanischen Modell, das im folgenden Jahrzehnt aufgestellt wird.

Im Jahr 1922 erhält Niels Bohr den Physik-Nobelpreis "für seine Verdienste bei der Erforschung der Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung."

Siehe auch: Atome, Bohr, Nobelpreis, Quantentheorie

Die deutsche Mathematikerin Emmy Noether (1882-1935) zeigt ein für allemal: Mit bestimmten Symmetrien sind Erhaltungsgrößen verbunden. In den kommenden Jahrzehnten werden Symmetrien zu den wichtigsten Ideenlieferanten der modernen Teilchenphysik.

Siehe auch: Noether, Noether-Theorem, Symmetrie

Der Brite Lord Ernest Rutherford (1871-1937) nennt den Kern des Wasserstoffs "Proton".

Siehe auch: Proton, Rutherford

Der Amerikaner Arthur Holly Compton (1892-1962) entdeckt, dass sich Röntgenlicht manchmal so verhält, als bestünde es aus Teilchen. Nach der Quantentheorie ist das nicht verwunderlich: Denn Photonen, die Bestandteile des Lichts, besitzen Teilcheneigenschaften.

Im Jahr 1927 erhält Compton den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung des nach ihm benannten Effekts."

Siehe auch: Compton, Compton-Effekt, Nobelpreis, Photon, Quantentheorie