Einstein's unsuccessful investigations
अल्बर्ट आइंस्टीन ने कई असफल जांच की। ये क्वांटम यांत्रिकी, अतिचालकता और उनके स्वयं के सापेक्षता के सिद्धांत पर उनके विवरण से संबंधित हैं। विशेष सापेक्षता अनुप्रस्थ द्रव्यमान विशेष सापेक्षता पर 1905 के अपने तीन एनस मिराबिलिस पत्रों में से एक में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने उल्लेख किया कि, "बल" शब्द की एक विशिष्ट परिभाषा दी गई है (एक परिभाषा जिसे उन्होंने बाद में स्वीकार किया कि लाभप्रद नहीं था), और यदि हम न्यूटन के गति के दूसरे नियम (द्रव्यमान गुणा त्वरण बल के बराबर) को बनाए रखने का विकल्प चुनते हैं, तो एक तेजी से चलने वाले कण के अनुप्रस्थ द्रव्यमान के लिए अभिव्यक्ति के रूप में आता है। यह आज की स्वीकृत अभिव्यक्ति से अलग है, क्योंकि, जैसा कि 1913 के पुनर्मुद्रण में जोड़े गए आइंस्टीन के पेपर के फुटनोट में उल्लेख किया गया है, "बल को इस तरह से परिभाषित करना अधिक महत्वपूर्ण है कि ऊर्जा और संवेग के नियम सबसे सरल रूप धारण कर लें", जैसा कि, उदाहरण के लिए, 1906 में मैक्स प्लैंक द्वारा किया गया था, जिन्होंने अनुप्रस्थ द्रव्यमान के लिए अब परिचित अभिव्यक्ति दी थी। जैसा कि इतिहासकार आर्थर आई. मिलर बताते हैं, यह आइंस्टीन और हेंड्रिक लॉरेंट्ज़ दोनों की अनुप्रस्थ सामूहिक भविष्यवाणियों के बराबर है। आइंस्टीन ने 1905 के शोध पत्र में पहले ही टिप्पणी की थी कि "बल और त्वरण की एक अलग परिभाषा के साथ, हमें स्वाभाविक रूप से जनता के लिए अन्य अभिव्यक्तियाँ प्राप्त करनी चाहिए। इससे पता चलता है कि विभिन्न सिद्धांतों की तुलना करते समय हमें बहुत सावधानी से आगे बढ़ना चाहिए। मिन्कोव्स्की के काम आइंस्टीन ने तुरंत हर्मन मिन्कोव्स्की के विशेष सापेक्षता के चार-आयामी सूत्रीकरण के मूल्य की सराहना नहीं की, हालांकि कुछ वर्षों के भीतर उन्होंने इसे अपने गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के भीतर अपनाया था। सामान्य सापेक्षता और ब्रह्मांड विज्ञान ब्लैक होल आइंस्टीन ने कई बार इस बात से इनकार किया कि ब्लैक होल बन सकते हैं। 1939 में उन्होंने एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें तर्क दिया गया था कि एक तारा जो गिर रहा है वह तेजी से और तेजी से घूमता है, अनंत ऊर्जा के साथ प्रकाश की गति से उस बिंदु से पहले घूमता है जहां वह एक श्वार्जचाइल्ड विलक्षणता, या ब्लैक होल में गिरने वाला है। आइंस्टीन के तर्क से ही पता चलता है कि स्थिर कताई वस्तुओं को उस बिंदु से पहले स्थिर रहने के लिए तेजी से और तेजी से घूमना पड़ता है जहां वे गिरते हैं। लेकिन आज यह अच्छी तरह से समझा जाता है (और तब भी कुछ लोगों द्वारा अच्छी तरह से समझा गया था) कि पतन स्थिर अवस्थाओं के माध्यम से नहीं हो सकता है जैसा कि आइंस्टीन ने कल्पना की थी। फिर भी, शास्त्रीय सामान्य सापेक्षता में ब्लैक होल के मॉडल भौतिक वास्तविकता से किस हद तक मेल खाते हैं, यह स्पष्ट नहीं है, और विशेष रूप से इन मॉडलों में निहित केंद्रीय विलक्षणता के निहितार्थ अभी भी समझ में नहीं आए हैं। ब्लैक होल की उनकी अस्वीकृति से निकटता से संबंधित, आइंस्टीन का मानना था कि विलक्षणताओं का बहिष्कार क्षेत्र समीकरणों के समाधानों के वर्ग को प्रतिबंधित कर सकता है ताकि क्वांटम यांत्रिकी के साथ संगत समाधानों को मजबूर किया जा सके, लेकिन ऐसा कोई सिद्धांत कभी नहीं पाया गया है। ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक आइंस्टीन ने स्वयं अपने 1917 के शोध पत्र में ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक की शुरुआत को एक "भूल" माना। सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत ने एक विस्तार या संकुचन ब्रह्मांड की भविष्यवाणी की, लेकिन आइंस्टीन एक स्थिर ब्रह्मांड चाहते थे जो एक अपरिवर्तनीय त्रि-आयामी क्षेत्र हो, जैसे कि चार आयामों में त्रि-आयामी गेंद की सतह। वह दार्शनिक कारणों से ऐसा चाहते थे, ताकि मैक के सिद्धांत को उचित तरीके से शामिल किया जा सके। उन्होंने एक ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक पेश करके अपने समाधान को स्थिर किया, और जब ब्रह्मांड को विस्तार करते हुए दिखाया गया, तो उन्होंने एक गलती के रूप में स्थिरांक को वापस ले लिया। यह वास्तव में बहुत बड़ी गलती नहीं है-सामान्य सापेक्षता के भीतर ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक आवश्यक है जैसा कि वर्तमान में समझा जाता है, और व्यापक रूप से माना जाता है कि आज इसका मान गैर-शून्य है। क्वांटम यांत्रिकी हाइजेनबर्ग का काम इसे बहुत औपचारिक पाते हुए, आइंस्टीन का मानना था कि वर्नर हाइजेनबर्ग का मैट्रिक्स यांत्रिकी गलत था। उन्होंने अपना मन तब बदला जब इरविन श्रोडिंगर और अन्य लोगों ने प्रदर्शित किया कि तरंग-कण द्वैतता पर आधारित श्रोडिंगर समीकरण के संदर्भ में सूत्रीकरण हाइजेनबर्ग के मैट्रिक्स के बराबर था। आइंस्टीन ने यह दिखाने की भी कोशिश की कि हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत मान्य नहीं था। 1927 तक वे इसकी उपयोगिता के बारे में आश्वस्त हो गए थे, लेकिन उन्होंने हमेशा इसका विरोध किया। ई. पी. आर. विरोधाभास ई. पी. आर. शोधपत्र में आइंस्टीन, बोरिस पोडोल्स्की और नाथन रोसेन ने तर्क दिया कि "यथार्थवाद", "स्थानीयता" और "पूर्णता" की विशिष्ट परिभाषाओं को देखते हुए क्वांटम यांत्रिकी घटनाओं का पूर्ण यथार्थवादी और स्थानीय प्रतिनिधित्व नहीं हो सकता है। आधुनिक आम सहमति यह है कि आइंस्टीन की यथार्थवाद की अवधारणा बहुत अधिक प्रतिबंधात्मक है। सुपरकंडक्टिविटी आइंस्टीन ने (1922 में) कक्षाओं में साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों के अस्पष्ट विचार पर आधारित सुपरकंडक्टिविटी का एक गुणात्मक सिद्धांत प्रकाशित किया। यह पेपर आधुनिक क्वांटम यांत्रिकी से पहले का था, और आज इसे गलत माना जाता है। कम तापमान अतिचालकता का वर्तमान सिद्धांत, बी. सी. एस. सिद्धांत (जॉन बार्डीन, लियोन कूपर और जॉन रॉबर्ट श्राइफर द्वारा) आधुनिक क्वांटम यांत्रिकी की स्थापना के तीस साल बाद 1957 में ही तैयार किया गया था। हालाँकि, आज भी, सुपरकंडक्टिविटी को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, और वैकल्पिक सिद्धांतों को आगे रखा जाना जारी है, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स के लिए। आइंस्टीन ने भौतिकी के एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत को आगे बढ़ाने में कई साल बिताए और 1918 से लेकर अप्रैल 1955 में उनकी मृत्यु तक इस विषय पर कई शोध पत्र प्रकाशित किए। आइंस्टीन कभी भी एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत को साबित करने में सक्षम नहीं थे। सैद्धांतिक भौतिकविदों ने अभी तक एक व्यापक रूप से स्वीकृत, सुसंगत सिद्धांत तैयार नहीं किया है जो सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी को जोड़कर हर चीज का सिद्धांत बनाता है। गुरुत्वाकर्षण को मजबूत और विद्युत-दुर्बल अंतःक्रियाओं के साथ जोड़ने की कोशिश करने से मौलिक कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं और परिणामी सिद्धांत पुनरावर्ती नहीं होता है। दोनों सिद्धांतों की असंगतता भौतिकी में एक प्रमुख अनसुलझी समस्या बनी हुई है। अल्बर्ट आइंस्टीन खगोल विज्ञान का इतिहास