También en física teórica y relatividad desarrolló trabajos significativos: el primero, menos conocido en general, abordaba el espectro atómico y reglas generales de cuantificación, y fue el pionero de la teoría cuántica en paralelo con Niels Bohr y Arnold Sommerfeld; el segundo, más difundido en el mundo de la física estelar, trataba sobre la solución de las ecuaciones de campo de Albert Einstein en torno a un cuerpo supermasivo cuya velocidad de escape fuera mayor que la de la luz (véase métrica de Schwarzschild).