Albert Einstein, kendisi ve diğer bilim adamlarının teorileştirdiği fiziğin özelliklerini kanıtlamak için matematik ve fiziği kullandı. Örneğin, atomlar birbirleriyle çarpıştığında ortaya çıkan titreşimleri içeren Brownian hareketi üzerine yaptığı çalışma, atomların ve moleküllerin gerçekte var olduğunu kanıtladı.
Newton fiziğini doğayı açıklamakta yetersiz bulduğundan, Einstein gözlemi, fizikle ilgili kendi çıkarımlarını ve diğer deneycilerin varsayımlarını kanıtlamak için kullandı. Alt moleküler ve alt atom fiziğinin çalışmalarını açıklayan kuantum mekaniğindeki çalışmaları, birleşik bir teorik çerçeve inşa etmeye çalışır. Örneğin, Robert Millikan, elektron serbest bırakan bir metal levhaya çarpan ışığın çarpıcı olduğunu kanıtlayan fotoelektrik etki konusundaki deneylerini tamamladığında, Einstein ışığın "kanta" dediği parçacıklardan oluştuğunu kanıtlayabilirdi.
Atom teorisine olan uluslararası ilgi arttıkça, Einstein ve Max Planck ve Niels Bohr da dahil olmak üzere diğer fizikçiler atomların nasıl işlediğini açıklamak için kendi çalışmalarına dayandılar. Örneğin, Einstein’ın dalga mekaniği ile erken çalışması ışığın hem dalgaların hem de parçacıkların özelliklerine sahip olduğunu kanıtladı. Ayrıca, Einstein atomların elektromanyetik alanlarının diğer atomları hareket edebileceğini ispatlayabildiğinden, güneş sistemindeki gezegenlerin hareketlerinin gözlemlerini kullanarak, gezegenlerin varlığını ispatlayan alanlardaki değişiklikleri belgeleyerek kara deliklerin var olduğunu kanıtlayabilir daha da güçlü bir alanın.
