Кванттық механиканың келуімен толқын-бөлшектердің қосарлануы да орнайды. Теория антиматерияның болуын болжады, ол шынымен де ашылды. Нейтрон да пайда болды және онымен бірге жаңа атом моделі: кванттық-механикалық модель.
Бұл маңызды үлес айналдыру, магниттік эффектілерді түсіндіруге қабілетті субатомдық бөлшектердің қасиеті.
Қазіргі физиканың бұл бөлімі бөліну және бірігудің ядролық процестері ашылған кезде пайда болады. Біріншісі атом бомбасы мен атом энергиясына әкелді, екіншісі жұлдыздардың энергия өндіруін түсіндіреді, сонымен бірге Н бомбасына әкелді.
Басқарылатын ядролық синтезді іздеу барысында протон мен нейтронның ішкі құрылымдары бар екендігі анықталды: кварктар, протондар мен нейтрондардың негізгі компоненттері.
Содан бері кварктар мен электрондар іргелі бөлшектер деп саналды, бірақ жаңа іргелі бөлшектер де пайда болды: муон, пион, тау лептон және нейтрино.
