Après Thomson qui avait découvert l’électron et mesuré le rapport entre sa charge et sa masse, Millikan va faire six ans d’expériences de plus en plus précises et moins dispersées pour mesurer la charge de l’électron, arrivant finalement à une valeur inférieure de moins de 1% à la valeur aujourd’hui admise.
Le génial physicien théoricien Dirac prédit dans un article de 1930 l’existence de l’antimatière, comme solutions « d’énergie négative » de l’équation de Dirac de la mécanique quantique relativiste. Le positron, antiparticule de l’électron, sera découvert dans les rayons cosmiques par Anderson deux ans plus tard, puis par les époux Joliot-Curie dans la radioactivité β+. Le positron est couramment utilisé dans les accélérateurs de particules, et dans les appareils médicaux TEP (Tomographie à émission de positons) qui permettent la détection de zones cancéreuses.
Dans une lettre originale adressée à ses collègues « radioactifs », Pauli émet l’hypothèse de l’existence d’une particule qui sera baptisée plus tard le « neutrino », à la base des réactions de radioactivité bêta.