En el verano de 1924 apareció otro preludio. Satyendra N. Bose propuso una nueva forma de explicar la ley de radiación de Planck. Consideró la luz como un gas compuesto de partículas sin masa (estática) (ahora llamadas fotones), y no siguió la ley estadística clásica de Boltzmann, sino que siguió un método nuevo basado en la indistinguibilidad de las partículas (es decir, la isotropía). teoría estadística. Einstein aplicó inmediatamente el razonamiento de Bose a gases reales con masa y obtuvo así una ley que describe la distribución del número de partículas en relación con la energía en el gas, la famosa distribución de Bose-Einstein. Sin embargo, en circunstancias normales, las teorías vieja y nueva predecirían el mismo comportamiento de los gases atómicos. A Einstein ya no le interesaba este aspecto, por lo que estos resultados quedaron archivados durante más de 10 años. Sin embargo, su idea clave: la isotropía de las partículas, es extremadamente importante.
Werner Heisenberg, Max Born y Pascual Jordan propusieron la primera versión de la mecánica cuántica: la mecánica matricial. Finalmente se abandonó el objetivo histórico de comprender el movimiento de los electrones en los átomos mediante la organización sistemática de líneas espectrales observables. Erwin Schrödinger propuso una segunda forma de mecánica cuántica, la mecánica ondulatoria. En mecánica ondulatoria, el estado de un sistema se describe mediante una función de onda, una solución de la ecuación de Schrödinger. La mecánica matricial y la mecánica ondulatoria pueden parecer contradictorias, pero son esencialmente equivalentes.
Se ha demostrado que los electrones siguen una nueva ley estadística, la estadística de Fermi-Dirac. Se reconoció además que todas las partículas obedecen a las estadísticas de Fermi-Dirac o de Bose-Einstein, que son muy diferentes en sus propiedades fundamentales.
Bohr propuso el principio de complementariedad (un principio filosófico) en un intento de explicar algunas contradicciones aparentes en la teoría cuántica, especialmente la dualidad onda-partícula.
Los principales fundadores de la teoría cuántica son los jóvenes. En 1925, Pauli tenía 25 años, Heisenberg y Enrico Fermi tenían 24, y Dirac y Jordan tenían 23. Schrödinger floreció tarde a la edad de 36 años. Born y Bohr eran un poco mayores. Cabe mencionar que sus aportes son en su mayoría explicativos. La reacción de Einstein reflejó la profundidad y la radicalidad de la mecánica cuántica, lo cual fue un logro intelectual: rechazó muchos de los conceptos clave que condujeron a la teoría cuántica, y su artículo sobre la estadística de Bose-Einstein fue su contribución final a la física teórica, y también su contribución. su última contribución importante a la física.
No es de extrañar que la creación de la mecánica cuántica requiriera una nueva generación de físicos. Lord Kelvin expresó el motivo en una carta felicitando a Bohr por su artículo de 1913 sobre el átomo de hidrógeno. Dijo que había muchas verdades en el artículo de Bohr que no podía entender. Kelvin creía que la nueva física fundamental debía surgir de una mente libre.
En 1928, la revolución había terminado y los fundamentos de la mecánica cuántica estaban esencialmente establecidos. Posteriormente, Abraham Pais documentó anecdóticamente esta revolución rítmica. Hay un pasaje como este: En 1925, Samuel Gudmit y George Uhlenbeck propusieron el concepto de espín del electrón, sobre el cual Bohr se mostraba profundamente escéptico. De junio a octubre de 5438, Bohr tomó un tren a Leiden, Países Bajos, para asistir a la celebración del 50 cumpleaños de Hendrik A. Lorenz. Pauli conoció a Bohr en Hamburgo, Alemania, y le pidió su opinión sobre la posibilidad del espín del electrón. Bohr respondió, en su famosa eufemismo, que la sugerencia del espín era "muy, muy interesante". Más tarde, Einstein y Paul Ehrenfest se reunieron con Bohr en Leiden para discutir el espín. Bohr explicó sus objeciones, pero Einstein demostró una forma de girar que convirtió a Bohr en un defensor. En el viaje de regreso de Bohr, se encontró con más participantes. Cuando el tren pasó por Göttingen, Alemania, Heisenberg se reunió con Jordan y le pidió su opinión. Pauli también hizo un viaje especial desde Hamburgo hasta la estación de recogida de Berlín. Bohr les dijo que el descubrimiento del espín era un enorme progreso.
La creación de la mecánica cuántica desencadenó una fiebre del oro científica.
Los primeros logros incluyen: Heisenberg obtuvo una solución aproximada a la ecuación de Schrödinger del átomo de helio en 1927, sentando las bases para la teoría de la estructura atómica. John Slater, Douglas Rainer Hartley y Vladimir Fokker continuaron desarrollando técnicas computacionales generales para la estructura atómica; y Walter Heitler resolvió la estructura de la molécula de hidrógeno. Sobre esta base Linus Pauling estableció la química teórica. Sommerfeld y Pauli sentaron las bases de la teoría electrónica de los metales y Felix Bloch creó la teoría de la estructura de bandas. Heisenberg explicó las causas del ferromagnetismo. El misterio de la naturaleza aleatoria de la desintegración radiactiva alfa fue explicado en 1928 por George Gamov, quien demostró que la desintegración alfa es causada por el efecto túnel de la mecánica cuántica. Durante los años siguientes, Hans Bethe sentó las bases de la física nuclear y explicó la fuente de energía de las estrellas. Con estos avances, la física atómica, la física molecular, la física del estado sólido y la física nuclear entraron en la era física moderna.