Aunque los filósofos habían sugerido durante siglos que todo estaba hecho de pequeñas partículas, en 1905 los científicos habían renunciado a esa idea. Einstein demostró la existencia de tales átomos, así como su tamaño utilizando Brownian Motion.
Los físicos también acordaron que la luz tenía forma de onda. Einstein demostró que también muestra las propiedades de una partícula en un experimento llamado Black Box Radiation, esta dualidad onda-partícula a menudo se prueba y se muestra con el famoso experimento de doble rendija. Y aunque debería haber ganado un Premio Nobel por cada uno de estos descubrimientos, este es el único por el que recibió el premio.
Einstein demostró que la materia y la energía son formas diferentes de lo mismo en su famosa ecuación E = MC ^ 2 que muestra que incluso una pequeña cantidad de materia se transforma en una gran cantidad de energía.
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Por último, descubrió la Teoría general de la relatividad que, si bien se puede escribir en una fórmula de menos de una pulgada de largo, explica cómo funciona la gravedad, también agrega que el espacio y el tiempo son solo dos aspectos de la misma cosa y que cuanto más rápido te mueves a través de uno, más lento te mueves por el otro. También plantea que, dado que la gravedad acelera un objeto, también afecta su velocidad a través del tiempo y el espacio.
En lo que llamó el mayor error de su vida, su fórmula para la relatividad incluía la constante cosmológica, que era solo un número para evitar que el universo se expandiera perpetuamente, porque en su día era bien sabido que el espacio no se expandía. Hasta que Hubble descubrió que el espacio se está expandiendo, y exactamente al ritmo que había predicho la fórmula de Einstein.
