电子也可以有正电荷、负能量，并提出了一条新的公式，今天称为狄拉克方程式。狄拉克利用这条结合了量子力学、狭义相对论和自旋这一新概念的方程式，解释了塞曼效应。欧本海默通过实验证据证明含正电荷的电子应该和含负电荷的电子质量相同，因此不可能是比电子质量大许多倍的质子。两年之后，卡尔·戴维·安德森终于发现正子存在的证据，并为此在1936年获得诺贝尔物理学奖。1930年末，欧本海默开始对天体物理学产生兴趣，发表了一系列论文。这很可能和他与理查德·托勒曼的友谊有关。第一篇论文于1938年和罗伯特·瑟伯尔联名发表，名为