量子电动力学与反粒子
在用舒留定格方程式计算原子光谱时，电子之受力，主要只是库l定律所描述的静电力。在带电质点速度低的时候，这种做法是合乎理论的；也得到了正确的结果。但如果速度较高，则「较完整的」麦克斯威的方程式，便与库l定律不同。
量子力学完成之後，顺理成章的事便是要把麦克思威的电磁场用在量子力学里。何况，在舒留定格的理论中，「光子」尚未有着落。
早在1927年，英国的狄拉克便写下了描述电子在电磁场中运动的量子方程式。这个方程式，有很多成功的地方：它与Ai因斯坦的「狭义相对论」相合，它可以很自然地描述电子之「自旋」，并计算出由其引起的磁X。
1狄拉克的方程式中有两解，其一是普通的电子，但另一种是当时尚未发现的带正电的「正子」。电子与正子可相互「消灭」而生成两光子，故又称「反物质」。狄拉克对「正子」之存在，并无信心他一度希望它是质子。但1930年，安德森美，,1905-1984就在宇宙S线中找到了「正子」。此後「反质子」，「反中子」陆续都被找到。现在我们相信，所有的物质都有其「反物质」。
2在狄拉克的理论中，很难避免带电粒子「自我作用」的能量问题。这两个问题之间有相当的关系：因为量子之测不准原理，故即使在真空中，也可「凭空」制出电子与正子的「虚粒子」对。这种「虚粒子」的生命虽甚短，但因有这种现象，所以一个电子也有很多种「虚」作用，这就会导致无限大。这个问题一直到二次大战之後，才得到解决。完成「量子电动力学」的主要人物是两位「道地的」美国人：史温格,1918-与费因曼,1918-1988，他们都出生於纽约。二次大战期间，史温格与费因曼都在制造原子弹的「曼哈坦计画」中作过工作。战後两人分别地完成了「量子电动力学」，克服了所有的无限大1948。带电粒子之间的相互作用，以「光子交换」的形式来传递「力」被「粒子」传递，成为此後「量子场论」的常轨。史温格的方法中有很多计算，费因曼却有全新的记述法：用图形来表示繁复的计算，这就是有名的「费因曼图示法」。因为其明白易懂，以後受到普遍的采用。两种方法表面很不一样，但也被证明为等效。
在1948年的一个物理讨论会中，史温格与费因曼分别解说他们的方法，波尔也在座。波尔对他们的理论大表反对，但与会的人仕，都感到一个新的物理时期，己在这两个年轻人的手中展开了。史温格、费因曼与日本的朝永振一郎,1906-1979在1965共同以量子电动力学获得诺贝尔奖。
加速器与基本粒子：要探究b原子更小的物质构造，实验方法上，只有卢瑟福发现原子核的那一种：用粒子来「打」。越细微的构造，必须用的能量越大粒子。能量越大，仪器也越大，造价也越贵。研究世界上最小的东西，使用世界上最大、最贵的仪器。这样，在质子、中子、电子之外，又找到了很多「基本粒子」。1967年起，美国的温柏格,1933-，格拉肖,1932-与巴基斯坦人沙兰,1926-发展了电磁─弱作用力合一的理论。他们认为弱作用力是与电磁作用是同样的来源，它们看来较弱的原因是传递此种力的粒子有三种，各带不同的电量质量较大，故发生的可能甚小而且作用距离也很短。
今日，粒子物理主要目标之一就是将不同的基本力统合在大一统理论中，它能使我们更进一步了解宇宙的组织，这样标准模型的简单化也许有助於回答我们的问题，并指出未来的研究领域。
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