세상을 바꾼 위대한 발견

1. 뢰머의 광속 측정
2. 토머스 영의 두 슬릿 실험
3. 도플러 효과
4. 음극선관
5. 마이컬슨-몰리의 실험
6. X선과 방사선의 발견
7. 흑체복사 법칙과 플랑크의 양자가설
8. 전자파를 발견한 하인리히 헤르츠의 실험
9. 톰슨에 의한 전자의 발견
10. 가이거-마즈던 실험과 러더퍼드-보어 원자모형
11. 광전효과
12. 브라운 운동
13. 밀리컨에 의한 전자의 전하 측정
14. 윌슨의 안개상자
15. 프랑크-헤르츠의 실험
16. 질량분석기
17. 아인슈타인의 사고 실험
18. 라만 효과
19. 데이비슨-거머 실험
20. 슈테른-게를라흐 실험
21. 콤프턴 효과
22. 채드윅에 의한 중성자의 발견
23. 코크로프트-월턴 고전압 발생기
24. 초전도현상
25. 원소의 변환과 연쇄 반응
26. 열전기 현상
27. 제만 효과
28. 슈타르크 효과
29. 카시미르 효과
30. 메이저와 레이저
31. 밴더그래프 제너레이터
32. 진공관의 발명
33. 입자가속기의 발명
34. 트랜지스터의 발명
35. 집적회로의 발명
36. 전자현미경
37. 터널 효과
38. 우주 마이크로파 배경복사
39. 생명의 기원을 찾아서
40. 냉핵융합

음극선관은 두 극을 가진 방전관으로 1860~70년경 영국의 과학자 윌리엄 크룩스에 의해 발명된 것으로 유리관 속에 두 개의 전극을 넣고 봉하고 공기를 뺀 것이다. 크룩스 등이 사용하던 음극관의 경우는 그 진공상태가 매우 높지 않은 상태였다. 이 두 전극에 고전압을 걸면 음극 쪽에서 물질의 입자들이 나와 양극 쪽으로 이동하는 것을 보았다.
뒤에 톰슨에 의해 그것이 물질의 분자가 아니고 전자임이 밝혀진다. 음극선관은 그 후 물리학의 발전에 크게 기여한다. 1895년 독일의 뢴트겐에 의한 X선의 발견, 그 이듬해 프랑스의 베크렐에 의한 방사능의 발견도 이 방전관에서 나온 X선이 우라늄염에 비쳐 형광이 발생하는 것으로부터 발견되었고, 1897년 영국의 톰슨에 의한 전자의 발견 역시 이러한 방전관에 의한 것이다. 레나르트는 이러한 방전관의 성질에 대한 연구로 1905년 노벨물리학상을 수상한다.
그러므로 이러한 방전관과 직접적인 연관으로 노벨상이 나온 것만도, 뢴트겐의 X선, 베크렐의 방사능, 톰슨의 전자의 발견과 레나르트의 방전관의 그 외 특성의 연구 등으로 초기의 노벨 물리학상을 휩쓴 셈이다.

브라운 운동은 1827년 스코틀랜드의 식물학자 브라운에 의해 발견된 현상으로, 화분(꽃가루)과 같은 작은 물체가 물 위에 떠 있는 것을 현미경으로 보면 끊임없이 전후좌우로 움직이는 임의의 운동을 하는 것을 볼 수 있다. 그는 처음에는 화분은 생물체이므로 생명체에 의한 움직임으로 알았으나 그 후 먼지와 같은 무생물체도 같은 운동을 하는 것을 알았다. 그 후 이러한 현상은 브라운 운동이라 알려지게 되었으나 그러한 운동의 원인에 대해서는 전혀 설명할 수가 없었다.
1905년 스위스 특허국에서 일하던 아인슈타인이 처음으로 그러한 운동은 열에 의한 분자들의 운동임을 정량적으로 제시했고, 그로 인해 그때까지 물질이 원자나 분자로 구성되었다는 설에 대한 비관적인 견해를 바꾸고 원자와 분자의 존재를 인정하게 하는 계기를 만들었다.