尼爾斯·波耳與海森堡都屬於哪一種物理學家？
理論物理學家
物理學家是指受物理學訓練、並以探索物質世界的組成和運行規律為目的科學家。研究範疇可細至構成一般物質的微細粒子，大至宇宙的整體，不同的範圍都會有相對的專家。對應於物理學分為理論物理學和實驗物理學，物理學家也可以分為理論物理學家和實驗物理學家。物理學中理論和實驗都是必不可缺的組成部分，所以有時候這樣的分類很難界定，只不過在一個物理學家更偏重理論的情況下，被稱為理論物理學家的例子包括愛因斯坦、海森堡、狄拉克、埃爾溫·薛丁格、尼爾斯·波耳、楊振寧等；而若偏重實驗，則稱為實驗物理學家，例如艾薩克·牛頓、法拉第、亨利·貝克勒、尼古拉·特斯拉、馬克斯·馮·勞厄、約瑟夫·湯姆森、歐內斯特·勞倫斯、吳健雄、威廉·肖克利、朱棣文等。
1921年，德國物理學家阿爾弗雷德·朗德指出反常塞曼效應意味著電子的磁量子數只能為半整數。1924年，奧地利物理學家沃爾夫岡·包立提出這個半整數代表著電子的第四個自由度，並在此基礎上提出了包立不相容原理。包立最初未能對這第四個自由度的物理意義作出解釋，但其後美國物理學家拉爾夫·克羅尼格提出這個自由度可以看作是電子的一種內稟角動量，相當於電子在沿自己的軸旋轉，然而包立對此不以為然，他很反對將這種古典力學模型引入量子力學中。不過僅半年後，埃倫費斯特的兩個學生：烏倫貝克和古茲米特再次提出了類似的自旋假說，兩人在埃倫費斯特的推薦下投稿給《自然》雜誌。儘管勞侖茲從這種假說得出電子表面速度將遠遠大於光速，但其後由於波耳、海森堡和英國物理學家盧埃林·托馬斯等人在相對論力學下的計算都支持這一理論，海森堡和約爾當用矩陣對自旋做了充分的描述，自旋模型最終得到了充分肯定。不過，包立始終反對這種「電子自轉」的古典模型，而他最終也真正做到了將電子自旋和自轉嚴格區別：自旋並不是電子做的古典的自轉，它應當理解為電子的一種內稟屬性，這種屬性被包立用量子化的矩陣來描述。包立後來將自旋的概念引入薛丁格方程式中，得到了在外加電磁場作用下考慮電子自旋的量子力學波動方程式，即包立方程式。
還原論是將世界上的事物的解釋簡化到一些基礎的理論的哲學觀點。在粒子物理學這個觀點是提出一個可以解釋世界上的一切的一種最基礎的物理理論，或者用一個比較大眾化的語言來說，來尋找一個概括宇宙一切的公式。但在粒子物理學的發展過程中也一直有人批評這種極端的還原論。這些批評者中有粒子物理學家、化學家、生物學家、固態物理學家和整體論者。他們並不向標準模型理論本身挑戰，但他們認為基本粒子的特性並不一定也是它們所組成的原子、分子或更大的結構的特性，尤其是它們並不能表達很多粒子組成的系統的特性。基於混沌理論，一些批評者認為即使物理學家完全認識基本粒子的所有的特性的話，人們以此不能完全理解所有的自然的過程；另一些批評者懷疑人們能夠完全理解基本粒子的特性。
有別於舊量子論的現代量子力學的誕生，是以1925年德國物理學家維爾納·海森堡建立矩陣力學和奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格建立波動力學和非相對論性的薛丁格方程式，從而推廣了德布羅意的物質波理論為標誌的。矩陣力學是第一個完備且被正確定義的量子力學理論，通過將粒子的物理量闡釋為隨時間演化的矩陣，它能夠解釋波耳模型所無法理解的躍遷等問題。矩陣力學的創始人是海森堡，另外他的德國同胞馬克斯·玻恩和帕斯庫爾·約當也做出了重要工作。1924年，23歲的海森堡還只是哥廷根大學未取得終身教職的一名年輕教師，他於同年九月應波耳的邀請來到哥本哈根進行六個月的交流訪問，此間海森堡受到了波耳和他的學生漢斯·克拉莫斯等人的深刻影響。1925年海森堡回到哥廷根，在五月之前他的工作一直是致力於計算氫原子譜線並試圖只採用可觀察量來描述原子系統。同年六月為了躲避鼻炎的流行，海森堡前往位於北海東部並且沒有花粉侵擾的黑爾戈蘭島。在那裡他一邊品味歌德的抒情詩集，一邊思考著光譜的問題，並最終意識到引入不可對易的可觀察量或許可以解決這個問題。其後他在回憶中寫道：「當時正是凌晨三點，最終的計算結果即將出現在我面前，起初這讓我深深震撼了。我非常興奮以至於無法考慮睡覺的事，於是我離開房間前往岩石的頂端等待朝陽。」