초전도 현상
1986년에는 구리-페롭스카이트(perovskite) 계 세라믹 물질에서 임계 온도가 90 K(켈빈)을 넘는 고온 초전도체가 발견되었는데, 이 때문에 초전도체 연구가 다시 활성화되는 계기가 되었다. 순수한 연구 주제로서, 이런 물질들은 초전도체를 설명하는 기존 이론으로는 설명되지 않고 있다. 게다가, 초전도 상태가 경제적인 면에서 중요한 기준이 되는 온도인 액체 질소의 비등점 (77 K)보다 높은 온도에서도 나타남에 따라, 좀 더 많은 상업적 응용 가능성이 열리게 되었다.
제임스 채드윅
독일에서 발터 보테와 그의 제자 헤버트 베커가 폴로늄에서 방사되는 알파 입자를 피폭시킨 베릴륨의 방사선을 관찰하여 특이한 방사 현상을 관찰하였다. 채드윅과 그의 제자이자 1851년 박람회 장학금 수여자인 오스트레일리아 출신의 휴즈 웹스터는 보테와 베커의 실험을 재현하였다. 채드윅은 이 현상이 몇 년전 자신과 러더퍼드가 세웠던 전기적으로 중성인 핵입자 가설을 뒷받침하는 증거로 보았다. 1932년 1월 노먼 피더는 또 다른 놀라운 실험 결과를 알려주었다. 프레데리크 졸리오퀴리와 이렌 졸리오퀴리 부부는 폴로늄에서 방사되는 알파선을 베릴륨에 충돌시킨 뒤 여기서 발생하는 특이한 방사선을 파라핀 왁스에 쏘였다. 그 결과 파라핀에서 양성자가 검출되자 졸리오퀴리 부부는 이 방사능을 감마선이라고 여겼다. 하지만 러더퍼드와 채드윅은 양성자가 너무 무거운 입자라서 감마선과 같은 복사에너지만으로는 그런 현상이 나타날 수 없다고 보았고, 전기적으로 중성이면서 보다 작은 입자가 충돌하였다면 이러한 현상이 가능할 것이라고 보았다. 이탈리아의 이론물리학자 에토레 마요라나 역시 졸리오퀴리 부부의 실험 결과를 보고 같은 결론에 도달했다. 졸리오부부는 중성자를 발견했지만 그것이 무엇인지 알 지는 못한 것이다.
채드윅은 다른 모든 일을 중단하고 중성자의 존재를 증명하는 실험에 매달렸다. 그는 폴로늄 소스와 베릴륨 타겟을 하나의 실린더에 구성한 장치를 만들어 여기서 나오는 방사선을 파라핀 왁스와 같은 물질에 투사하였다. 그 결과 나오는 양성자를 이온화 챔버에 모으고 오실로스코프로 관찰하였다. 이러한 실험을 시작한 지 2주가 지난 1932년 2월 채드윅은 《네이처》에 〈중성자의 존재 가능성〉을 기고하였고, 5월에는 《왕립학회보》에 〈중성자의 존재〉를 기고하였다. 채드윅의 발견은 핵물리학의 이정표가 되었으며 로버트 베이처와 에드워드 콘돈은 양성자와 중성자로 이루어져 있는 새로운 원자핵 모형을 도입하여 질소 원자핵의 스핀 문제를 해결하였다.