Théorie spéciale de la relativité : La théorie de la relativité restreinte d'Einstein, publiée en 1905, a révolutionné notre compréhension de l'espace, du temps et du mouvement. Il a introduit le concept d'espace-temps comme un continuum à quatre dimensions et a montré que la vitesse de la lumière est la même pour tous les observateurs, quel que soit leur mouvement relatif. Cela a conduit à de profondes implications, notamment la dilatation du temps, la contraction de la longueur et l’équivalence masse-énergie.
Théorie générale de la relativité : La théorie générale de la relativité d'Einstein, publiée en 1915, étend la théorie de la relativité restreinte pour inclure la gravité. Il a proposé que les objets massifs comme les planètes et les étoiles courbent l’espace-temps autour d’eux, et que cette courbure affecte le mouvement des autres objets à proximité. La théorie a réussi à expliquer la précession de l'orbite de Mercure et à prédire l'existence de trous noirs et d'ondes gravitationnelles, qui ont ensuite été confirmées par des observations.
Condensat de Bose-Einstein : En 1924, Einstein et Satyendra Nath Bose ont développé une théorie statistique du comportement des particules connue sous le nom de statistiques de Bose-Einstein. Cette théorie décrit comment certaines particules, appelées bosons, peuvent occuper le même état quantique, conduisant au phénomène de condensation de Bose-Einstein (BEC). Le BEC se produit lorsqu'un grand nombre de bosons sont refroidis à des températures extrêmement basses, les faisant se comporter collectivement comme une seule entité quantique, présentant des propriétés uniques telles que la superfluidité et la cohérence à longue portée.
Théorie des champs unifiée : Einstein a passé la dernière partie de sa carrière à poursuivre une théorie des champs unifiée, visant à unifier les lois de la gravité avec les autres forces fondamentales de la nature (électromagnétisme, force nucléaire forte et force nucléaire faible) dans un cadre théorique unique. Bien qu’il ne soit pas parvenu à une théorie unifiée complète, ses efforts ont jeté les bases des développements futurs de la physique théorique et de notre compréhension de l’univers.