Kopš 1905. gada, kad viņš ieguva doktora grādu, 1920. gados Alberts Einšteins veica virkni atklājumu un formulējumi, kas būtiski mainīja cilvēces izpratni par laiku, matēriju un tā pamatiem realitāte. Lai arī Einšteins savas turpmākās desmitgades veltīja politiskajam aktīvismam, viņa ievērojamākajiem zinātniskajiem sasniegumiem nopelnījis viņam pastāvīgu vietu vēstures gadagrāmatās un radījis pilnīgi jaunu nozaru attīstību pētījums.
Slavenais formulējums
Iespējams, visu laiku slavenākā un atpazīstamākā zinātniskā formula E = mc ^ 2 parādījās Einšteina “Īpašajā relativitātes teorijā”, kas pirmo reizi tika publicēta 1905. gadā. Formula parāda, kā objekta masa rodas, sadalot tās kinētisko enerģiju ar gaismas ātruma kvadrātu. Formulas novatoriskajā secinājumā enerģija un masa tiek parādīti kā savstarpēji aizvietojami subjekti un apvienoti trīs acīmredzami atšķirīgi dabas elementi. Vienādojums dziļi ietekmē jaunu enerģijas avotu attīstību un parāda, kā spiediens un siltums Saules centrā masu tieši pārvērš enerģijā.
Vispārējā relativitāte
Einšteina “Vispārējā relativitāte”, kas tika izdota 1915. gadā, turpināja darbu tur, kur “Īpašā relativitātes teorija” beidzās. Galvenais vispārējās relativitātes jēdziens attīstās, paātrinājumu iekļaujot iepriekšējā teorijā. Visnozīmīgākais vispārējās relativitātes aspekts raksturo traucējumus, ko masveida objekti rada telpā-laikā. Šis izkropļojums piesaista mazākus objektus lielākajam, kas izskaidro gravitācijas esamību. Telpas-laika pasniegšana kā kaļams nozīmē, ka pats laiks nav konstante. Einšteina vispārējās relativitātes teorija ir guvusi apstiprinājumu no novērotajām parādībām, piemēram, gravitācijas lēcām un izmaiņām Merkura orbītā. Vispārējā relativitāte satur arī pirmās tumšās vielas sekas. Kļūda, ko atzīmēja Einšteins un viņa kolēģis Vilems de Siters, veicināja tumšās matērijas atklāšanu Jana Oorta novērojumos par zvaigžņu kustībām.
Gaismas absolūtā daba
Einšteina relativitātes teorijas lielā mērā balstās uz viņa priekšstatu par gaismas ātrumu kā absolūtu. Pirms tam parastās zināšanas uzskatīja, ka telpa un laiks kalpo kā absolūtie jēdzieni, uz kuriem balstās fizika. Einšteins uzskatīja, ka gaismas ātrums paliek nemainīgs jebkuros apstākļos, pat vakuumā, un tas nekad nevar palielināties. Piemēram, objekts, kas tiek izmests ar gaismas ātrumu no transportlīdzekļa, kurš pārvietojas ar tādu pašu ātrumu, netiktu virzīts garām transportlīdzeklim. Einšteins arī parādīja gaismu kā daļiņu kolekciju, nevis vilni. Šī teorija, kas Einšteinam ieguva 1921. gada Nobela prēmiju fizikā, veicināja kvantu fizikas attīstību.
Citi svarīgi sasniegumi
1905. gada dokumentā Einšteins uzrādīja vienādojumu, kas izskaidroja daļiņu nejaušās kustības, kas pazīstamas kā Braunian kustību, kas izriet no triecieniem ar līdz šim nezināmām molekulām, kas nodrošināja pamatu daļiņai teorija. 1910. gadā Einšteins publicēja rakstu par kritisko opalescenci, kurā izskaidrota gaismas izkliedes parādība, kas piešķir debesīm krāsu. 1924. gadā Einšteins no Satyendra Bose teorijas par gaismas sastāvu izsaka implikācijas, lai izskaidrotu atomu struktūru. Tā dēvētā Bose-Einšteina statistika tagad sniedz ieskatu bozona daļiņu salikšanā.
