أوضح آينشتاين في نظرية النسبية الخاصة العلاقة الوثيقة بين الزمان والمكان، والتي أُطلق عليها فيما بعد مفهوم “الزمكان” (Space-time).
وفقاً لهذه النظرية، يمكن لشخصين مختلفين مشاهدة نفس الحدث ولكن بتوقيتين مختلفين، مما يوضح أن القوانين الفيزيائية تظل متطابقة لجميع المراقبين، بشرط أن يكونوا في حالة حركة منتظمة دون تأثيرات تسارعية، مع ثبات سرعة الضوء في الفراغ.
النظرية النسبية الخاصة
شرح آينشتاين في النظرية النسبية الخاصة أنَّ الزمان والمكان مرتبطان ببعضهما، بما يُعرف الآن بمصطلح الزمكان (بالإنجليزية:Space-time)، حيث يمكن لشخصين مختلفين مشاهدة نفس الحدث بوقتين مختلفين، وبهذا بيَّن أن القوانين الفيزيائية متطابقة لجميع الأشخاص الذين يراقبون الأحداث طالما أنهم ليسوا تحت تأثير أي تسارع، وعند ثبات سرعة الضوء في الفراغ.
ميكانيكا الكم
وضع آينشتاين نظرية ميكانيكا الكم وهي من أهم النظريات في الفيزياء والتي وُجدَت في القرن العشرين، وتهتم هذه النظرية بدراسة سلوك المادة والضوء على النطاق الذري ودون الذري، وتحاول تفسير خصائص الجزيئات والذرات، ومكوناتها الأساسية مثل الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات، وغيرها من المكونات الداخلية للجزيئات والذرات مثل الكوارك (بالإنجليزية:Quarks) والغلوون (بالإنجليزية:Gluons)، إضافة إلى تفسير تفاعلات الجسيمات مع بعضها البعض ومع الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء والأشعة السينية وأشعة جاما.
التأثير الكهروضوئي
اقترح آينشتاين أنَّ الضوء مكون من كميات من الطاقة المحددة تُدعى الفوتونات أو الكم، التي لها خصائص مشتركة مع كل من الجسيمات والموجات، كما شرح كيفية انبعاث الإلكترونات من سطح جسم صلب إثر سقوط الضوء عليه، ويُعدّ التلفاز أحد التطبيقات العملية لهذا التأثير.
إسهامات اخرى لآينشتاين
بالإضافة إلى ما سبق، أسهم آينشتاين في عدد من الأمور الأخرى، ومنها ما يأتي: الربط بين الكتلة والطاقة:
حيث نتج عن هذه الفكرة المعادلة الشهيرة ط=كxس2 (بالإنجليزية:E=mc2)، ووضحت هذه المعادلة أن الجسيم الصغير من المادة يحتوي على كمية هائلة من الطاقة، وشكلت هذه النظرية جزء كبير من الأساس للطاقة النووية.
عدد أفوكادرو: عن طريق تحليل حركة الجزيئات في الماء الساكن وهو ما سمي بالحركة البراونية.
تقديم الإثبات التجريبي الأول على وجود الذرات.
