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1900年卡尔·兰德斯坦纳发现了A、B、O三种血型 ， 两年后他的学生发现了AB型 ， 至此现代血型系统正式确立 。 他在1930年获得诺贝尔医学奖、生理学奖 ， 此后又发现了Rh因子 。
马克斯·普朗克发表《论维恩光谱方程的完善》 ， 第一次提出了黑体辐射公式 ， 提出基本作用量子 ， 后来被命名为普朗克常数 。 他是量子力学的重要创始人之一 ， 获得了1918年诺贝尔物理学奖 。
1901年阿洛伊斯·阿尔茨海默发现第一例“老年痴呆症” ， 并通过科学发现了患者大脑叶的明显萎缩 ， 好几个大脑下部区域也存在明显的神经元缺失 ， 并且神经元细胞里面出现了奇怪的纤维病变 。 并有许多类似球形斑块的生物沉积物遍布患者的大脑和大脑血管 。 后来“老年痴呆症”被称为“阿尔茨海默症” 。
1903年莱特兄弟首次试飞了世界上第一架飞机 ， 被誉为与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明 。
1904年约翰·安布罗斯·弗莱明发明了第一个真正的热离子二极管 ， 电磁学中使用的右手法则也是弗莱明发现的 。
1905年阿尔伯特·爱因斯坦提出光子假设 ， 成功解释了光电效应 ， 因此获得1921年诺贝尔物理学奖 ， 同年又创立了“狭义相对论” ， 提出了著名的质能公式E=mc2 ， 正确地解释了各种原子核反应 。 这一年被称作“爱因斯坦奇迹年” 。
1909年科比尼安·布鲁德曼绘制出了“大脑分区图” ， 将大脑皮层划分为一系列解剖区域的系统 。
1912年阿尔弗雷德·魏格纳提出“大陆漂移说” ， 后出版了《大陆与大洋的起源》 。
托马斯·亨特·摩尔根发现了基因位于染色体上 ， 创立染色体遗传理论 ， 并提出“连锁与互换定律” ， 它和孟德尔的分离定律、自由组合定律一道 ， 被称为遗传学三大定律 。 他获得1933年的诺贝尔生理学或医学奖 。
1915年阿尔伯特·爱因斯坦提出“广义相对论” ， 通俗解释：任何有质量的物体都会引起时空弯曲 ， 然后物体在这个弯曲的时空里继续做他们的“惯性运动” 。
1919年欧内斯特·卢瑟福从实验中得出了“质子” ， 并实现元素的人工衰变 ， 这是人工核反应的基础 。 他的助手和学生中 ， 先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人 。
菲巴斯·利文发现DNA由核苷酸组成 ， 分析出DNA含有的四种碱基与磷酸基团 。
1920年亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出恒星的能量来源于核聚变 。
1921年F.G.班廷和C.H.贝斯特从狗胰腺里提取出了能够使糖尿病狗血糖降低的物质 ， 把这种物质取名为“胰岛素” ， 因此在1923年获得了诺贝尔生理学或医学奖 。
1921年尼尔斯·玻尔发表了《各元素的原子结构及其物理性质和化学性质》 ， 提出了原子结构理论 ， 第二年获得诺贝尔物理学奖 。 他是量子力学的奠基人之一 。
1923年爱德文·哈勃证实了银河系不是整个宇宙 ， 后对银行河外星系的形态进行分类 ， 后称“哈勃分类” 。 更进一步发现星系退行的速率与星系距离的比值是一常数 。 两者间存在着线性关系 ， 这一关系被称为“哈勃定律” ， 这打破了“宇宙是静止”的传统观念 ， 证实了宇宙在膨胀 ， 开创了现代宇宙学 。 人类第一台太空望远镜“哈勃望远镜”以他命名 。
1924年亚历山大·弗里德曼提出“弗里德曼宇宙模型” ， 他是用数学方式提出宇宙模型的第一人 。
路易·维克多·德布罗意首次提出了“物质波”概念 ， 这是量子力学的基本概念 ， 阐述了波粒二象性 。 他也是量子力学的奠基人之一 ， 1929年获得诺贝尔物理学奖 。
1925年沃尔夫冈·泡利提出了“泡利不相容原理” ， 即“在原子的同一轨道中不能容纳运动状态完全相同的电子” ， 这为原子物理的发展奠定了重要基础 。
1926年埃尔温·薛定谔提出“薛定谔方程” ， 奠定了波动力学的基础 ， 1933年诺贝尔物理学奖 。 后进行了著名的实验“薛定谔的猫” ， 以此求证观测介入时量子的存在形式 。
1927年沃纳·海森堡提出“不确定性原理” ， 后又发现了“中子” ， 他是量子力学的创始人之一 ， 1932年获得诺贝尔物理学奖 。
1928年保罗·狄拉克用“狄拉克方程”描述了费米子的物理行为 ， 并成功预测了反物质的存在 ， 他是量子力学的创始人之一 ， 1933年获得诺贝尔物理学奖 。
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