Albert Einstein gjorde år 1905 sin doktorsexamen genom en serie upptäckter och formuleringar som fundamentalt förändrade människans förståelse av tid, materia och grunden för verkligheten. Även om Einstein ägnade sina senare årtionden till politisk aktivism, tjänade hans mest anmärkningsvärda vetenskapliga genombrott honom en permanent plats i historiens annaler och skapade utvecklingen av helt nya studier.
Den berömda formuleringen
Förmodligen den mest kända och igenkännbara vetenskapliga formeln av hela tiden, E = mc ^ 2, kom fram i Einsteins "Special Relativity Theory", som publicerades första gången 1905. Formeln visar hur ett objekts massa härleder från uppdelningen av sin kinetiska energi av fyrkant av ljusets hastighet. Formelens banbrytande slutsats presenterar energi och massa som utbytbara enheter och förenar tre uppenbarligen olikartade naturliga element. Ekvationen har djupa konsekvenser för utvecklingen av nya kraftkällor och visar hur trycket och värmen i solens hjärta omvandlar massa direkt till energi.
Generell relativitet
Einsteins "Allmän relativitet, "Publicerad 1915, plockade upp där" Special Relativity Theory "släpptes. Den underliggande begreppet generell relativitet utvecklas från införandet av acceleration i tidigare teori. Den viktigaste aspekten av generell relativitet beskriver den snedvridning som massiva objekt gör på rymden Denna förvrängning drar mindre objekt mot den större, vilket förklarar gravitationens existens. Presentationen av rymdtid som formbarhet betyder att tiden inte är en konstant. Einsteins teori om generell relativitet har fått bekräftelse från observerat fenomen, såsom gravitationslinsering och förändringar i kvicksilverens bana. Allmän relativitet innehåller också de första konsekvenserna av mörk materia. Ett fel påpekades av Einstein och hans kollega Willem de Sitter bidrog till upptäckten av mörk materia i Jan Oorts observationer av stjärnföreställningar.
Lysets absoluta natur
Einsteins relativitetsteorier är till stor del beroende av hans uppfattning om ljusets hastighet som absolut. Före detta höll konventionell kunskap att utrymme och tid fungerade som de absoluta begrepp som fysik grundades på. Einstein höll fast att ljusets hastighet förblir densamma under vilket som helst tillstånd, även i vakuum, och kan aldrig öka. Exempelvis skulle ett föremål som skingrade vid ljusets hastighet från ett fordon som rör sig i samma hastighet inte gå förbi fordonet. Einstein presenterade också ljus som en samling av partiklar, snarare än en våg. Denna teori, som vann Einstein 1921 Nobelpriset i fysik, bidrog till utvecklingen av kvantfysiken.
Andra viktiga prestationer
I ett 1905-papper presenterade Einstein en ekvation som förklarade de slumpmässiga rörelserna av partiklar, känd som brunisk rörelse, som följd av påverkan med hittills okända molekyler, som gav grunden för partikelteori. År 1910 publicerade Einstein ett papper om kritisk opalescens, vilket förklarar fenomenet ljusdispersion som ger himlen sin färg. År 1924 ritade Einstein konsekvenser från Satyendra Boses teori om ljusets sammansättning för att förklara atomernas struktur. Den så kallade Bose-Einstein-statistiken ger nu inblick i sammansättningen av bosonpartiklar.
