Albert Einstein az 1920-as évektől 1905-től, a doktori fokozat megszerzéséig számos felfedezést tett és olyan megfogalmazások, amelyek alapvetően megváltoztatták az emberiség idő, anyag és alapjainak megértését valóság. Noha Einstein későbbi évtizedeit a politikai aktivizmusnak szentelte, a legjelentősebb tudományos áttöréseinek állandó helyet szerzett neki a történelem évkönyveiben, és teljesen új területek fejlődését idézte elő tanulmány.
A híres megfogalmazás
Minden idők vitathatatlanul legismertebb és legismertebb tudományos képlete, az E = mc ^ 2 megjelent Einstein „Különleges relativitáselméletében”, amely először 1905-ben jelent meg. A képlet megmutatja, hogy az objektum tömege hogyan származik kinetikus energiájának a fénysebesség négyzetével való felosztásából. A képlet úttörő következtetése az energiát és a tömeget felcserélhető entitásként mutatja be, és három látszólag eltérő természeti elemet egyesít. Az egyenletnek mély következményei vannak az új energiaforrások kifejlesztésére, és megmutatja, hogy a nap szívében lévő nyomás és hő hogyan alakítja a tömeget közvetlenül energiává.
Általános relativitáselmélet
Einstein 1915-ben megjelent „Általános relativitás-tudománya” ott folytatódott, ahol a „Relativitás különleges elmélete” abbahagyta. Az általános relativitáselmélet alapfogalma a gyorsulásnak az előző elméletbe történő beépítéséből fakad. Az általános relativitáselmélet legjelentősebb aspektusa azt a torzulást írja le, amelyet a hatalmas tárgyak okoznak a tér-időben. Ez a torzítás kisebb objektumokat a nagyobbak felé vonz, ami megmagyarázza a gravitáció létezését. A téridő mint alakítható bemutatása azt jelenti, hogy maga az idő nem állandó. Einstein általános relativitáselmélete megerősítést nyert a megfigyelt jelenségekből, mint például a gravitációs lencse és a Merkúr pályájának változásai. Az általános relativitáselmélet tartalmazza a sötét anyag első következményeit is. Einstein és kollégája, Willem de Sitter által észrevett hiba hozzájárult a sötét anyag felfedezéséhez Jan Oort csillagmozgásokra vonatkozó megfigyelésében.
A fény abszolút természete
Einstein relativitáselmélete nagyrészt a fénysebesség abszolút fogalmára támaszkodik. Ezt megelőzően a hagyományos tudás szerint a tér és az idő abszolút fogalmakként szolgál, amelyekre a fizika épült. Einstein úgy vélte, hogy a fénysebesség minden körülmények között változatlan marad, még vákuumban sem, és soha nem nőhet. Például egy ugyanolyan sebességgel haladó jármű fénysebességére dobott tárgy nem haladhat tovább a jármű mellett. Einstein a fényt részecskék gyűjteményeként is bemutatta, nem pedig hullámot. Ez az elmélet, amely Einsteinnek az 1921-es fizikai Nobel-díjat elnyerte, hozzájárult a kvantumfizika fejlődéséhez.
Egyéb fontos eredmények
1905-ben Einstein bemutatott egy egyenletet, amely a Brownian néven ismert részecskék véletlenszerű mozgását magyarázta mozgás, amely eddig ismeretlen molekulákkal történő ütközések eredményeként jött létre, amely megalapozta a részecskét elmélet. 1910-ben Einstein publikált egy cikket a kritikus opálról, amely elmagyarázza a fény diszperziójának azt a jelenségét, amely az ég színét adja. Einstein 1924-ben Satyendra Bose elméletével vonta le a fény összetételét az atomok szerkezetének magyarázatára. Az úgynevezett Bose-Einstein statisztika most betekintést nyújt a bozonrészecskék összeállításába.