Trong tháng 11 năm 1922, khi Einstein và Elsa đã đến thăm Nhật Bản như là một phần của một tour du lịch kéo dài của vùng Viễn Đông, họ nhận được tin rằng Einstein đã được trao giải Nobel Vật lý 1921. Mặc dù Einstein là nổi tiếng nhất cho lý thuyết tương đối của ông, giải thưởng chính thức được trao cho công việc của mình trên lý thuyết lượng tử. Trong suốt quý đầu tiên của thế kỷ này, Einstein có nhiều đóng góp quan trọng đối với lĩnh vực này, người đầu tiên trong số đó là giấy 1905 của ông về hiệu ứng quang điện. Từ năm 1905 đến 1923, ông là một trong những nhà khoa học chỉ thực hiện nghiêm túc sự tồn tại của các lượng tử ánh sáng, hoặc photon. Tuy nhiên, ông đã phản đối mạnh mẽ các phiên bản mới của cơ học lượng tử được phát triển bởi Werner Heisenberg và Erwin Schroedinger trong 1925-1926, và từ năm 1926 trở đi, Einstein đã dẫn đầu đối lập với cơ học lượng tử. Ông là do cả hai nguyên nhân chủ yếu và một nhà phê bình lớn của lý thuyết lượng tử.
Đóng góp đầu tiên của Einstein lý thuyết lượng tử bao gồm đề nghị dựa trên kinh nghiệm của mình rằng ánh sáng chạy như nếu nó bao gồm các photon, và thăm dò của ông về cấu trúc lượng tử của năng lượng cơ học của hạt nhúng trong vật chất. Năm 1909, ông đã giới thiệu những gì sau này được gọi là lưỡng tính sóng-hạt, ý tưởng rằng các lý thuyết sóng của ánh sáng đã được bổ sung bằng một lý thuyết lượng tử chưa mâu thuẫn giá trị ngang nhau của ánh sáng là các hạt rời rạc. Nhiều ý tưởng lượng tử của Einstein đã được đưa vào một mô hình mới của các nguyên tử được phát triển bởi các nhà vật lý Đan Mạch Niels Bohr trong những thập kỷ đầu của thế kỷ này. Bohr đã giải thích rằng các điện tử chỉ chiếm một số quỹ đạo cũng xác định xung quanh một hạt nhân dày đặc của các proton và neutron. Ông đã cho thấy rằng bằng cách hấp thụ một lượng tử của năng lượng, một electron có thể nhảy từ một quỹ đạo khác. Năm 1916, Einstein thấy rằng ông có thể giải thích phổ vật đen của Max Planck về sự tương tác của photon với các nguyên tử Bohr mới. Mặc dù lập luận của mình cho các lượng tử ánh sáng cũng đã được thành lập, cộng đồng vật lý đã không mất một cách nghiêm túc cho đến năm 1923. Trong năm nay, các nhà vật lý học người Mỹ Arthur Compton đo chuyển đà từ photon để electron khi chúng va chạm và phân tán, một quan sát có ý nghĩa chỉ về mặt bản chất hạt của ánh sáng.
Mặc dù đóng góp của ông cho các mô hình Bohr về nguyên tử, Einstein vẫn gặp khó khăn sâu sắc quan điểm cho rằng các nguyên tử dường như phát ra photon một cách ngẫu nhiên khi các electron của họ thay đổi quỹ đạo. Ông được coi là yếu tố này của cơ hội để có một điểm yếu lớn của mô hình, nhưng ông hy vọng rằng nó sẽ sớm được giải quyết, khi lý thuyết lượng tử được phát triển đầy đủ. Tuy nhiên, đến năm 1926 vấn đề của cơ hội vẫn còn, và Einstein đã trở thành ngày càng xa lạ với những phát triển trong lý thuyết lượng tử; ông nhấn mạnh rằng "Chúa không chơi trò xúc xắc", và do đó không có chỗ cho sự ngẫu nhiên cơ bản trong lý thuyết vật lý.
Năm 1926, là một bước ngoặt quan trọng trong lý thuyết lượng tử, bởi vì nó đã chứng kiến sự xuất hiện của hai hình thức mới của cơ học lượng tử. Các, cơ học sóng đầu tiên, là một lý thuyết toán học dễ tiếp cận dựa trên ý tưởng Louis de Broglie của vấn đề mà có thể hành xử như những con sóng chỉ sóng như điện từ có thể cư xử như các hạt. Ý tưởng này đã nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ của nó từ Einstein, Planck, de Broglie, và nhà vật lý người Áo Erwin Schroedinger. Các trại đối lập, dẫn đầu bởi các nhà vật lý Đức Bohr, Max Born, và Werner Heisenberg, cũng như người Mỹ Paul Dirac, xây dựng lý thuyết của cơ học ma trận. Cơ học ma trận là xa mặt toán học trừu tượng hơn và liên quan đến những yếu tố của cơ hội và không chắc chắn rằng Einstein tìm thấy cho đến triết lý lo ngại.
Trong năm 1928, Heisenberg, Bohr, và Born phát triển "Copenhagen giải thích", mà tham gia vào ma trận và sóng các công thức cơ học thành một lý thuyết. Việc giải thích Copenhagen dựa trên nguyên lý bổ sung của Bohr, ý tưởng rằng tự nhiên bao gồm các nhị nguyên cơ bản và các quan sát viên phải chọn một bên khác hơn trong việc quan sát. Việc giải thích cũng dựa trên quan hệ bất định Heisenberg, trong đó ghi rằng tính chất cơ bản nhất định của một đối tượng, chẳng hạn như vị trí và xung lượng của một hạt hạ nguyên tử, không thể đo đồng thời với tổng số chính xác. Như vậy việc giải thích Copenhagen giải thích rằng trong khi cơ học lượng tử cung cấp quy tắc để tính xác suất, nó không thể cung cấp cho chúng tôi với các phép đo chính xác.
Sau khi xây dựng giải thích mới này, Bohr và Heisenberg đã tuyên bố rằng "cuộc cách mạng lượng tử" đã đi đến một kết thúc: lượng tử là một chỉ các phương tiện tính toán probablilities, nhưng không giải thích được hiện tượng như họ thực sự xảy ra. Tuy nhiên, Einstein không thể chấp nhận một lý thuyết xác suất là quyết định cuối cùng. Khi anh nhìn thấy nó, mục tiêu của những vật đang bị đe dọa: ông khao khát để sản xuất một hoàn thành, nhân quả, mô tả xác định của thiên nhiên. Trong một cuộc tranh luận đang diễn ra với Bohr rằng bắt đầu tại hội nghị Solvay năm 1927 và năm 1930 và kéo dài cho đến cuối đời, Einstein đưa ra một loạt các phản đối qua
đang được dịch, vui lòng đợi..
