Durante muitos anos acreditou-se que o átomo era composto apenas de elétrons, que circulavam na eletrosfera, ao redor do núcleo, e que este era formado apenas por prótons e nêutrons. As pesquisas do físico César Lattes (1924), como é conhecido, provaram que, além de prótons e nêutrons, outras partículas subatômicas formam o núcleo. A descoberta, em 1947, do méson p ± , em colaboração com Muyerhead, Occhialini e Powell, na Universidade de Bristol, Inglaterra, revolucionou a física e projetou seu nome internacionalmente. A produção artificial do méson p ± , em colaboração com Eugene Gardner, na Universidade da Califórnia, em 1948 e 1949, deu um fecho definitivo a essa contribuição.
Em suas pesquisas, concentrou-se ainda em outros temas: desintegrações do méson m , fenômenos produzidos pela interação de primários cósmicos de altas energias em emulsões expostas a 30.000 m de altitude (balões livres), distribuições angulares dos produtos de desintegrações de mésons p + ® m + ® e+, geocronologia, métodos de datação de minerais etc.
