量子理論建立的基礎是誰的研究?
普朗克
1925年美國威爾遜山天文台的沃爾特·亞當斯對天狼星的伴星天狼B譜線的觀測表明，譜線的頻移基本符合廣義相對論所預言的重力紅移值。1959年的龐德-雷布卡實驗利用梅斯堡效應測定的重力紅移值和理論值相差不超過5%。此後廣義相對論又產生了更多的實驗驗證方法，但那是二十世紀六十年代以後，天體物理學和宇宙學進入了所謂廣義相對論的黃金時代之後的事，這部分內容詳見下文當代天體物理學和宇宙學兩節。1900年普朗克在黑體輻射研究中的能量量子化假說是量子理論建立的前奏。儘管在最初的思考中普朗克並不贊同波茲曼的統計理論，但由於他發現無法通過古典的熱力學定律來導出輻射定律，他不得不轉而嘗試統計規律，其結果就是普朗克黑體輻射定律。同時普朗克還計算得到了公式中的普適常數，即普朗克常數。然而即使如此，普朗克的能量量子化假說最初也未得到應有的重視，在當時的物理學界看來，將能量與頻率聯繫起來是一件很不可理解的事，連普朗克本人對量子化也深感懷疑，他仍然試圖尋找用古典手段解決問題的辦法。
1905年愛因斯坦對電磁輻射的能量進行量子化從而提出了光量子的概念，但此時的光量子只是能量不連續性的一種體現，還不具有真實的粒子概念。1909年，愛因斯坦發表了《論我們關於輻射的本性和組成的觀點的發展》，在這篇發言兼論文中愛因斯坦證明了如果普朗克黑體輻射定律成立，則光子必須攜帶有動量並應被當作粒子對待，同時還指出電磁輻射必須同時具有波動性和粒子性兩種自然屬性，這被稱作波粒二象性。1917年，愛因斯坦在《論輻射的量子理論》中更深入地討論了輻射的量子特性，他指出輻射具有兩種基本方式：自發輻射和受激輻射，並建立了一整套描述原子輻射和電磁波吸收過程的量子理論，這不但成為五十年後雷射技術的理論基礎，還促成了現代物理學中迄今最精確的理論——量子電動力學的誕生。1923年，美國物理學家阿瑟·康普頓在研究X射線被自由電子散射的情況中發現X射線出現能量降低而波長變長的現象，他用愛因斯坦的光量子論解釋了這一現象並於同年發表了《X射線受輕元素散射的量子理論》。康普頓效應從而成為了光子存在的論斷性證明，它證明了光子攜帶有動量，愛因斯坦在1924年的短評《康普頓實驗》中高度評價了康普頓的工作。
臨界現象是二十世紀六十年代的研究熱點之一。這一研究方向主要是關於系統的相變以及可觀測的臨界行為。利奧•卡達諾夫、班傑明•維多姆及麥可•菲舍爾提出了臨界指數及維多姆標度等方法。這些方法後來於1972年由肯尼斯•威爾森以量子場論中重正化群的形式進行了整合。1980年，克勞斯•馮•克利青發現量子霍爾效應，即在低溫下強磁場中，二維電子氣的霍爾電導是一個基礎常數的整數倍。這基礎常數稱為電導量子，e2/h；其中，e是基本電荷，h是普朗克常數。他還發現這一現象與像雜質含量或介面性質等的系統不規則之處無關，只與電導量子有關。翌年，羅伯特•勞夫林對於這未曾預料到的高精密度整數結果給出理論解釋，雖然他並未明確指出，但這理論意味著霍爾電導可以用一個稱為陳省身數的拓撲不變性來描述。1982年，霍斯特•施特默與崔琦發現了分數量子霍爾效應，即霍爾電導是電導量子的有理數倍。分數量子霍爾效應與整數量子霍爾效應的物理機制不同，後者可以忽略電子間的交互作用，而前者必須假定電子間的交互作用，需要用「多電子波函數」來解釋。隔年，勞夫林利用變分法得出勞夫林波函數，從而對於這一效應給出理論解釋，並且說明這理論會導致帶有分數電荷的準粒子。物理學者稱這準粒子為複合費米子，並且闡明，電子的分數量子霍爾效應可以詮釋為複合費米子的整數霍爾效應。分數量子霍爾系統展示出的各種物理現象仍是目前的研究熱點之一。
心理學是否為自然科學的範圍，目前也尚存爭議，一般較廣為接受的說法是心理學同時包含在自然科學與社會科學的範疇之中。自然科學的根本目的在於尋找隱藏在自然現象背後的規律，但是自然科學的工作尚不包括研究為什麼會存在這些規律。自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的現象是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同，那麼要麼是因為觀察中有錯誤，要麼是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的。一個超自然因素是不存在的。