Osnovna škola Slavka Kolara Hercegovac

Predmet njegovih istraživanja bile su kapilarne sile, posebna teorija relativnosti (kojom je ujedinio zakone mehanike i elektromagnetike), opća teorija relativnosti, kozmologija, statistička mehanika, Brownovo gibanje, kritična opalescencija, vjerojatnost elektronskih prijelaza u atomu, problemi probabilističke interpretacije kvantne teorije, termodinamika svjetlosti pri maloj gustoći zračenja, fotoelektrični efekt, fotoluminiscencija, fotoionizacija, Voltin efekt, stimulirana emisija zračenja, ujedinjene teorije polja, unifikacija bazičnih fizikalnih koncepata preko njihove geometrizacije itd. 

1905. - "čudesna godina" (Annus Mirabilis) :

Tijekom 1905. godine, u svoje slobodno vrijeme, Einstein je napisao četiri članka koja su poslužila u osnivanju moderne fizike, bez mnogo znanstvene literature na koju bi se mogao pozvati, ili mnogo kolega znanstvenika sa kojima bi o tome mogao prodiskutirati. Većina fizičara se slaže da su tri od ova četiri članaka (oni o Brownovom gibanju, fotoelektričnom efektu i posebnoj relativnosti) zasluživali da budu nagrađeni Nobelovom nagradom. Ali samo rad o fotoelektričnom efektu bio je spomenut od strane Nobelovog komiteta prilikom dodeljivanja nagrade, jer je u to vreme samo iza njega stajalo mnogo neospornih, eksperimentalnih, dokaza, dok je za druge Einsteinove radove Nobelov komitet izrazio mišljenje da bi oni trebali biti potvrđeni u budućnosti.

Netko bi mogao smatrati ironičnim što je nagrada dodeljena za fotoelektrični efekt, ne samo zato što je Einstein najviše poznat po teoriji relativnosti, nego i zato što je fotoefekt kvantni fenomen, a Einstein je, zbog nečega, kasnije postao razočaran putem kojeg kvantna teorija zauzela u svojem daljnjem razvoju. Einstein je ove znanstvene radove objavio u časopisu Annalen der Physik. Uobičajeno je da se oni danas nazivaju znansvteni radovi Annus Mirabilis (od latinske fraze Annus mirabilis što na latinskom znači “Godina čuda”). Međunarodna unija za čistu i primenjenu fiziku (IUPAP) obilježila je 100. godinu od objavljivanja njegovih opsežnih radova 1905. kao Svjetsku godinu fizike 2005. (World Year of Physics 2005).

Einstein sa Pieterom Zeemanom i Paulom Ehrenfestom u Amsterdamu oko 1920.

Prvi rad, nazvan "O jednom heurističkom gledanju na proizvodnju i transformaciju svjetlosti" ("Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt") bio je posebno citiran u priopćenju povodom dodjele Nobelove nagrade. U ovom radu, Einstein proširuje Planckovu hipotezu (E = hν) o diskretnim djelićima energije, na svoju vlastitu hipotezu da se elektromagnetska energija (svjetlost) takođe emitira iz materije ili apsorbira u diskretnim djelićima, kvantima, čiji je iznos hν (gdjе је h Planckova konstanta, a ν je frekvencija svjetlosti) predlažući tako novi zakon:

kao objašnjenje fotoelektričnog efekta, jednako kao i svojstava drugih pojava fotoluminiscencije i fotoionizacije. U kasnijim radovima, Einstein koristi ovaj zakon da opiše Voltin efekt (1906.), nastanak sekundarnih katodnih zraka (1909.) i visokofrekventnu granicu zakočnog zračenja (1911.). Ključni Einsteinov doprinos je u njegovom tvrđenju da je kvantizacija energije uopće, suštinsko svojstvo svjetlosti, a ne samo, kao što je Max Planck vjerovao, neka vrsta ograničenja u interakciji između svjetlosti i materije. Jedan drugi, često previđani, doprinos ovoga rada predstavlja Einsteinova izvanredna procjena (6.17 10²³) Avogadrove konstante (6.02 10²³). Međutim, kako Einstein u ovom radu „nije“ predložio da je svjetlost sastavljena od čestica, koncept svjetlosti kao snopa „fotona“ neće ni biti predložen sve do 1909.