諾貝爾獎爭議
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古列爾莫·馬可尼獲得1909年的諾貝爾物理學獎，雖然美國專利局原本首先將專利給于尼古拉·特斯拉。不過在1904年，美國專利局撤銷原先的判決，將無線電的專利權給于古列爾莫·馬可尼。最後在1942年，美國高等法院決定維持特斯拉的專利權，承認特斯拉為無線電的發明人。湯瑪斯·愛迪生與尼古拉·特斯拉曾被認為是有力獲1915年諾貝爾獎的獲選人，但他們彼此仇視。雖然兩人在當時都有巨大的科學貢獻，但最終均未得獎。當時新聞界流傳著謠言指出他們彼此都無法接受對方得獎，也拒絕共同分享獎項。
約翰尼斯·斯塔克為1919年諾貝爾物理學獎獲獎者，在研究陽射線過程中發現一種重要規律，並發現了「史塔克效應」和「史坦克-愛因斯坦方程」以及「史坦克數」，使其在原子物理學領域裡獨領風騷。但此人極鮮明的擁護納粹立場卻在往後飽受爭議。曾被希特勒任命為德國物理技術研究所所長，後因屢次干涉納粹上層官員的事務，被開除納粹黨籍。1947年被盟國軍事法庭宣判服苦役4年。
阿爾伯特·愛因斯坦於1921年因光電效應及對理論物理學的成就而獲得諾貝爾獎，這與許多人認為他是以相對論獲獎的直覺相左。因為愛因斯坦的一些理論要經由實驗來驗證非常困難，例如重力波、光線偏折、黑洞及重力透鏡效應等，都是近年來才得以驗證。約瑟夫·泰勒及拉塞爾·赫爾斯因為首次利用脈衝星來驗證重力波的存在而獲得1993年的諾貝爾獎。愛因斯坦其他重要的貢獻（包括在愛因斯坦奇蹟年提出的布朗運動及狹義相對論的論文）都無法讓諾貝爾獎評審委員接受，即使他從1910年後就多次因狹義相對論獲得提名。儒勒·昂利·龐加萊也至少因關於洛倫茲變換的相對論而獲得提名。渥克·考夫曼（Walter Kaufmann）的實驗雖然驗證相對論的正確性，但是直到亞瑟·愛丁頓在1919年的日全食觀測後，才消除科學界對於相對論的疑慮，雖然當時的數據不精確。科學家要到1970年代才獲得有關光線偏折精確的數據。
趙忠堯在1930年於正負電子湮沒中發現正電子的軌跡，但沒有意識到這就是正電子。獲諾貝爾物理獎的是卡爾·戴維·安德森，他在1936年因為在雲霧室中觀測到正電子的徑跡。安德遜後來承認，其發現乃受到趙忠堯的實驗結果啟發。趙忠堯最後沒有獲得諾貝爾獎 ，他於1998年去世。
恩里科·費米因「證明了可由中子輻照而產生的新放射性元素的存在，以及有關慢中子引發的核反應的發現」而獲得1938年諾貝爾物理學獎。費米認為自己創造出新的超鈾元素，後來證明這個獎過早頒給費米。事實上，他其實是無意間驗證了核裂變的存在。在獲得諾貝爾獎後，這個錯誤的解釋才被推翻。
莉澤·邁特納對於發現核裂變有直接貢獻，但卻沒有獲得諾貝爾獎。事實上，她才是第一個解釋理論核分裂的科學家，而不是獲得1944年諾貝爾獎的奧托·哈恩。根據許多累積的實驗資料，莉澤·邁特納成功將尼爾斯·波耳的液滴模型（一開始是由喬治·伽莫夫所提議的）應用在核分裂理論。奧托·哈恩的助手弗里茨·施特拉斯曼對於核分裂研究也有所貢獻，但沒有被列入得獎考慮名單中。邁特納是一位猶太人，納粹政府對奧托·哈恩施加強大的壓力，讓他盡量忽略邁特納的貢獻。諾貝爾委員會在衡量他們的貢獻後，最終將莉澤·邁特納排除在外。
巴西物理學家塞萨尔·拉特斯（César Lattes）是發現π介子的主要貢獻者，也是發表相關論文在《自然 (期刊)》的第一作者，但是後來卻是由實驗室的主任塞西爾·鮑威爾以「發展研究核過程的照相方法，以及基於該方法的有關介子的研究發現」獲得1950年諾貝爾獎。這一次排除塞萨尔·拉特斯得獎的理由明顯是因為諾貝爾委員會後來只頒發給實驗室領導人的政策。
威廉·肖克利、約翰·巴丁及沃尔特·布喇顿因為電晶體的研究而獲得1956年的諾貝爾物理獎，主因諾貝爾委員會不承認先前的許多電晶體專利。早在1928年，李利·費爾德（Julius Edgar Lilienfeld）就已經擁有幾種現代電晶體的專利權。而海爾（Oskar Heil）在1934年也獲得場效應電晶體的專利。雖然不明白為什麼他們沒有創造類似肖克利的設備，但是對於後來的電晶體發展有重要的影響。
羅勃特·馬沙克（Robert Marshak）和喬治·蘇達尚（George Sudarshan）成功在1957年完成解釋弱作用力的V-A理論。這個理論大致上與默里·蓋爾曼與理察·費曼後來建構的弱作用力理論是相同的。事實上，馬沙克及蘇達尚曾與默里·蓋爾曼與理察·費曼短暫的分享過研究成果 。但是V-A理論沒有被正式視為是費曼理論的靈感來源。在西方科學界中，只有默里·蓋爾曼與理察·費曼的理論為人所知。雖然沒有得到諾貝爾獎的肯定，V-A理論後來成為電弱交互作用理論的基礎。谢尔登·格拉肖、阿卜杜勒·薩拉姆及史蒂文·溫伯格在1979年因為統一電弱交互作用理論而獲得諾貝爾物理獎的肯定。
吳健雄（綽號「物理學第一夫人」）在1956年驗證弱相互作用下的宇稱不守恆，打破宇稱守恆定律，獲得1978年的沃爾夫物理獎。直到吳健雄於1997年去世為止，她都沒有因這項成就與提出宇稱不守恆的楊振寧、李政道共同獲得諾貝爾物理獎。
喬治·茲維格（George Zweig）在1964年提出質子和中子是由更小的粒子組成。但是茲維格後來被學院所放逐，終止他與主流科學界之間的聯繫。既使諾貝爾獎在1969年及1990年頒發獎項給默里·蓋爾曼、傑爾姆·弗裏德曼、亨利·肯德爾及理查·泰勒等對於夸克有所貢獻的科學家，但是茲維格的貢獻仍然遭到忽略。以色列的尤瓦爾·內曼（Yuval Ne'eman）在1962年獨立於默里·蓋爾曼之外，介由群來分類强子。他也認為應得的諾貝爾獎遭到默里·盖尔曼的刨竊。
馬丁·賴爾與安東尼·休伊什因為無線電天體物理學的開創性研究而獲得1974年的諾貝爾物理獎。休伊什被認為對脈衝星的發現扮演重要的腳色，雖然他一開始沒有正確解釋脈衝星－將它描述為外太空的「小綠人」，並標示為LGM-1。國家無線電望遠鏡天文台的David Staelin與Edward Reifenstein後來發現形成脈衝星的原因，他們發現在蟹狀星雲的中央存在一顆中子星，顯示脈衝星其實就是中子星。脈衝星在1968年被發現不久後，弗雷德·霍伊爾與湯瑪斯古德（Thomas Gold）認為脈衝星是一種快速旋轉的中子星，擁有強大的磁場，可以發射輻射線。休伊什的學生约瑟琳·贝尔·伯奈尔（Jocelyn Bell Burnell）沒有獲得諾貝爾獎，雖然她首先注意到脈衝星的無線電信號。科學家可以經由脈衝星來名重力波的存在。除此之外，旋轉的脈衝雙星被科學家發現可以對愛因斯坦的相對論提供更嚴緊的驗證。對於未獲獎的爭議，貝爾則說「如果他們將諾貝爾獎頒給研究生的話，這將會貶低諾貝爾獎的價值，除非面對一個非常特殊的例子，但是我不認為這件事符合這種情況。」
另一個有趣的例子出現在1978年，阿諾·彭齊亞斯與羅伯特·威爾遜因為發現微波背景輻射而獲獎，但是他們起先沒有意識到這些輻射代表什麼涵義。許多科學家認為在1948年預言宇宙背景輻射存在及提出大爆炸理論的拉爾夫·阿爾菲更應該獲得諾貝爾獎。對於阿爾菲為何無法獲得諾貝爾獎流傳許多種說法，最終都無法得到證實。
弗雷德·霍伊爾未與威廉·福勒共同獲得1983年的諾貝爾物理獎，雖然福勒也承認霍伊爾是恆星核合成研究的先驅之一。不少人認為霍伊爾未獲得諾貝爾獎的原因，乃因他與一些研究機構之間的關係不佳有關。
王淦昌於1959年發現反西格瑪超子，也是首先在1942年發表偵測微中子實驗論文的科學家，但從未得過諾貝爾獎。
薩特延德拉·納特·玻色預言玻色-愛因斯坦凝聚的存在。沃夫岡·凱特利、埃里克·康奈爾和卡爾·威曼後來證實玻色-愛因斯坦凝聚的存在而獲得2001年的諾貝爾獎。
亨利·莫塞萊以X光來研究不同元素的波長，發現其次序與元素週期表中的次序一致，於是他稱這種次序為原子序數，認為元素性質是其原子序數的週期函數，證明元素的主要特性由其原子序數決定，而不是由原子量決定，確立了原子序數與原子核電荷之間的關係，這種關係後來被稱為莫塞萊定律。莫塞萊在第一次世界大戰期間戰死，終身未獲諾貝爾獎。
阿諾·索末菲將波耳提出的量子模型推廣成索末菲模型，他也發現精細結構常數（這是電磁交互作用中電荷之間耦合強度的無因次度量）。索末菲曾經被提名諾貝爾獎81次之多，比任何其它物理學家都要多。
羅伯特·赫曼（Robert Herman）與喬治·伽莫夫、拉爾夫·阿爾菲於1948年提出微波背景輻射的理論，但這三位科學家皆未獲獎。
布魯諾·龐蒂科夫首先提出中微子振蕩的假設，他認為認為特定味的微中子可以轉化為不同的味，這暗示微中子其實具有質量。雷蒙德·戴維斯與小柴昌俊後來因為發現微中子振蕩的證據而獲得2002年的諾貝爾獎，但是龐蒂科夫並未因此得獎（去世於1993年）。
羅伯特·奧本海默是研究量子穿隧效應的先驅，也對黑洞及脈衝星有開創性的研究，但一生皆未獲得諾貝爾獎的肯定。他也被稱為原子彈之父。