ألبرت أينشتاين السيرة العلمية
اكتشف أينشتاين عمل لويس دي بروي ودعم أفكاره، التي قوبلت بتشكك في البداية. في ورقة رئيسية أخرى من هذا العصر، قدم أينشتاين معادلة موجية لموجات دي بروي، والتي اقترحها أينشتاين هي معادلة هاملتون-جاكوبي للميكانيكا. كانت هذه الورقة مصدر إلهام لعمل شرودنغر عام 1926.
لعب أينشتاين دورًا رئيسيًا في تطوير نظرية الكم، بدءً من بحثه عام 1905 حول التأثير الكهروضوئي. ومع ذلك، فقد استاء من ميكانيكا الكم الحديثة لأنها تطورت بعد عام 1925، على الرغم من قبولها من قبل علماء الفيزياء الآخرين. كان متشككًا في أن عشوائية ميكانيكا الكم كانت أساسية وليست نتيجة الحتمية، مشيرًا إلى أن الله «لا يلعب بالنرد». حتى نهاية حياته، استمر في التأكيد على أن ميكانيكا الكم غير مكتملة.
كانت مناظرات بور-أينيشتاين عبارة عن سلسلة من الخلافات العامة حول ميكانيكا الكم بين أينشتاين ونيلز بور، اللذين كانا من مؤسسيها. تُذكر نقاشاتهم لأهميتها في فلسفة العلم. ستؤثر مناقشاتهم على التفسيرات اللاحقة لميكانيكا الكم.
في عام 1935، عاد أينشتاين إلى ميكانيكا الكم، ولا سيما إلى مسألة اكتمالها، وذلك بالتعاون مع بوريس بودولسكي وناثان روزين الذي وضع ما أصبح يُعرف باسم مفارقة EPR. في تجربة فكرية، اعتبروا جسيمين تفاعلوا بحيث ارتبطت خصائصهما ارتباطًا وثيقًا. بغض النظر عن المسافة التي فصل الجسيمين عنها، فإن القياس الدقيق للموقع على جسيم واحد من شأنه أن يؤدي إلى معرفة دقيقة بنفس القدر لموضع الجسيم الآخر؛ وبالمثل، فإن قياس الزخم الدقيق لجسيم ما من شأنه أن يؤدي إلى معرفة دقيقة بنفس القدر لزخم الجسيم الآخر، دون الحاجة إلى تشويش الجسيم الآخر بأي شكل من الأشكال.
بالنظر إلى مفهوم أينشتاين للواقعية المحلية، كان هناك احتمالان: (1) إما أن الجسيم الآخر قد حدد هذه الخصائص بالفعل، أو (2) أثرت عملية قياس الجسيم الأول بشكل فوري على واقع موقع وزخم الجسيم الثاني. رفض أينشتاين هذا الاحتمال الثاني (الذي يُطلق عليه شعبيًا «العمل المخيف عن بعد»).
قاده إيمان أينشتاين بالواقعية المحلية إلى التأكيد على أنه في حين أن صحة ميكانيكا الكم لم تكن موضع شك، إلا أنها يجب أن تكون غير كاملة. ولكن كمبدأ فيزيائي، تبين أن الواقعية المحلية غير صحيحة عندما أكدت تجربة آسبكت عام 1982 مبرهنة بل، التي حددها جون ستيوارت بل في عام 1964. تظهر نتائج هذه التجارب والتجارب اللاحقة أن فيزياء الكم لا يمكن تمثيلها بأي نسخة من صورة الفيزياء حيث "تعتبر الجسيمات ككيانات مستقلة غير متصلة كلاسيكيا، كل منها غير قادر على التواصل مع الآخر بعد انفصالهما.
على الرغم من أن أينشتاين كان مخطئًا بشأن الواقعية المحلية، إلا أن توقعه الواضح للخصائص غير العادية لحالات الكم المتشابكة المعاكسة لها، أدى إلى أن تصبح ورقة EPR من بين الأوراق الأكثر تأثيرًا التي نُشرت في مجلة فيزيكال ريفيو. يعتبر حجر الزاوية في تطوير نظرية المعلومات الكمومية.
بعد بحثه في النسبية العامة، حاول أينشتاين تعميم نظريته في الجاذبية لتشمل الكهرومغناطيسية كجوانب لكيان واحد. في عام 1950، وصف «نظرية الحقل الموحد» الخاصة به في ساينتفك أمريكان في مقال بعنوان «في نظرية الجاذبية المعممة». على الرغم من الإشادة به على هذا العمل، إلا أن جهوده لم تنجح في النهاية. والجدير بالذكر أن مشروع التوحيد لأينشتاين لم يستوعب القوى النووية القوية والضعيفة، ولم يفهم أي منهما جيدًا إلا بعد سنوات عديدة من وفاته. على الرغم من أن الفيزياء السائدة تجاهلت منذ فترة طويلة مناهج أينشتاين في التوحيد، فقد حفز عمل أينشتاين البحث الحديث عن نظرية كل شيء، ولا سيما نظرية الأوتار، حيث تظهر المجالات الهندسية في إطار ميكانيكي كمومي موحد.
أجرى أينشتاين تحقيقات أخرى باءت بالفشل وأجري التخلي عنها. هذه التحقيقات تتعلق بالقوة والموصلية الفائقة وأبحاث أخرى.
بالإضافة إلى المتعاونين القدامى، ليوبولد إنفيلد، وناثان روزين، وبيتر بيرجمان وآخرين، كان لأينشتاين أيضًا بعض التعاون مع علماء مختلفين.
أظهر أينشتاين ودي هاس أن المغنطة ناتجة عن حركة الإلكترونات، والمعروفة في الوقت الحاضر بأنها اللف المغزلي. من أجل إظهار ذلك، قاموا بعكس المغناطيسية في قضيب حديدي معلق على بندول الالتواء. لقد أكدوا أن هذا يقود القضيب إلى الدوران، لأن الزخم الزاوي للإلكترون يتغير مع تغير المغنطة. يجب أن تكون هذه التجربة حساسة لأن الزخم الزاوي المرتبط بالإلكترونات صغير، لكنها أثبتت بشكل قاطع أن حركة الإلكترون من نوع ما هي المسؤولة عن المغنطة.
اقترح أينشتاين على إرفين شرودنغر أنه قد يكون قادرًا على إعادة إنتاج إحصائيات غاز بوز-أينشتاين من خلال التفكير في صندوق. ثم إلى كل حركة كمية محتملة لجسيم ما في صندوق، اربط مذبذبًا توافقيًا مستقلًا. عند حساب هذه المذبذبات، سيكون لكل مستوى رقم تعبئة صحيح، والذي سيكون عدد الجسيمات فيه.[بحاجة لمصدر]
هذه الصيغة هي شكل من أشكال التكميم الثاني، لكنها تسبق ميكانيكا الكم الحديثة. طبق إرفين شرودنغر هذا لاشتقاق الخصائص الديناميكية الحرارية للغاز المثالي شبه الكلاسيكي. حث شرودنغر أينشتاين على إضافة اسمه كمؤلف مشارك، على الرغم من أن أينشتاين رفض الدعوة.
في عام 1926، شارك أينشتاين وتلميذه السابق ليو زيلارد في ابتكار ثلاجة أينشتاين (وفي عام 1930، حصلوا على براءة اختراع). كانت ثلاجة الامتصاص هذه ثورية بعد ذلك لعدم وجود أجزاء متحركة واستخدام الحرارة فقط كمدخل. في 11 نوفمبر 1930، مُنحت براءة الاختراع الأمريكية 1،781،541 لأينشتاين وليو زيلارد للثلاجة. لم يوضع اختراعهم على الفور في الإنتاج التجاري، وحصلت الشركة السويدية إلكترولوكس على أكثر براءات الاختراع الواعدة.