域。1928年，他发表了第1篇论文，探讨了有关原子光谱的问题。这个工作是费米所提出原子结构统计模型的早期应用。（因为同时也由卢埃林·汤马斯写下，现在一般称作汤马斯-费米模型。）1932年，他发表了一篇论文，研究在随时间变化的磁场下的原子光谱。伊西多·拉比以及其他人同时也在研究这个问题。而这个问题也开启了原子物理理重要的新分支——无线电磁波频谱（radio-frequency spectroscopy）。同一年，马约拉纳写了另一篇文章探讨相对论性的粒子。在这篇文章里，为了允许带任意动量的粒子，他发展并