很明顯，愛因斯坦和德哈斯均含有假設，即使他們針對繞軌電子假說的正確性進行了實驗，這一假說仍影響了他們對數據的處理。這一實驗和假說到底具有什麼樣的重要意義，以致愛因斯坦對廣義相對論擱置一邊，而集中在磁性、線圈和電流表這些實驗室工作上？他深深相信的理論假說是如何影響了實驗數值的？
愛因斯坦和德哈斯在他們的原創論文中這樣記錄：「若麥克斯韋方程適用於繞軌電子，則電子在發出輻射後將很快失去能量。」兩人稱事實並非如此，又做出了評論，直擊愛因斯坦的關注點：
此外，由居裡-朗之萬定律（the Curie-Langevin Law）推斷，分子的磁矩與溫度無關。因此，鑒於磁矩仍然為T=0，此時應該有殘餘的能量，與繞軌電子運動具有關聯。許多物理學家拒絕接受這一所謂的「零點能量」（Zero-point energy）也是可以理解的。[1]
對這一簡略的評論需要加以更多的解釋。1895年，皮埃爾·居裡在實驗中發現，順磁物體的磁化率隨著溫度的倒數發生變化。十年後，通過運用路德維格·玻爾茲曼（Ludwing Boltzmann）的統計方法，居裡的同事保羅·朗之萬（Paul Langevin）推導出了「居裡定律」。他假設，由於電子的繞軌運動，每個原子均具有固定的磁矩m，m與溫度無關。[2]朗之萬發現，磁化率等於m2N/（3kT），其中N為摩爾密度，k為玻爾茲曼常數，T表示溫度。對於愛因斯坦而言，朗之萬在預測居裡定律上的成功增加了這一假說的可信度：每個原子均具有一定的原子磁矩。在前一段引文的開始部分中，愛因斯坦推測，這一原子磁矩可能是由流動電子組成的安培電流環路引起的。
然後我們來看愛因斯坦的評論中提及的第二個問題：零點能量。在簡化的量子力學術語中，這一詞語表示被（原子核的引力）限制在狹小原子體積內的電子能量；「零點能量」是測不准原理（uncertainty principle）的直接結果。該原理認為，空間內的受限粒子將會有多種動量分佈。由此，任何原子中的電子均將帶有非零的平均能。[3]
但是，馬克斯·普朗克（Max Planck）1911年引入「零點能量」這一概念時，他在頭腦中所想的完全是另一回事。為了給量子論一個合適的位置，普朗克設計了他的「第二理論」：他的新理論允許振蕩器連續吸收能量，但能量的釋放是成批且不連續的。[4]僅在振蕩器獲得了等同於給定光頻的h倍的能量時，它才會釋放該頻率相關的光量子。通過這些假說，普朗克聲稱，即便在絕對零度條件下，振蕩器的平均能量中仍包括頻率的h/2倍。就他的表述範圍而言，這種特殊能量將不受任何分子運動的影響，因此也不取決於溫度高低。如今，實驗中可獲得的物理量，如比熱等，與能量隨溫度的變化率成正比。鑒於零點能量看似無法進行測量，普朗克對其並未加留心。
若零點能量確實存在，則愛因斯坦試圖發現它們的實驗結果。愛因斯坦同奧托·施特恩（Otto Stern）合作，通過統計力學推理觀察到，分子的旋轉運動應該是取決於溫度。[5]他們還建立了氫分子模型，通過模型可以對比在零點能量假說條件下和不以其為條件時預測的比熱。旋轉分子具有能量E=J（2πv）2/2，J為慣性矩，v為頻率。他們將這一數值與普朗克對振蕩器能量的標準表示設為等值，得到了這一算式：
算式表示，大量的分子具有相同的旋轉率，與輻射保持平衡。
為了確認零點能量的存在與否，愛因斯坦和施特恩使用之前的公式計算了比熱，然後又在公式右側增加了hv/2這一項重新進行了計算。兩個公式得出了不同的比熱表達式。愛因斯坦和施特恩可以通過它們測試阿諾德·歐肯（Arnold Eucken）的氫比熱實驗數據。對比結果顯示，「歐肯對氫比熱的研究結果使得hv/2零點能量的存在具有了可能」。[6]
就目前為止，愛因斯坦和施特恩將他們的論證建立在了普朗克的輻射定律上，進而也就建立在了量子假設上。後來他們調換了研究方式。他們假設零點能量存在，認為普朗克定律的導出對非連續性並無深層要求。但是，愛因斯坦懷疑，若無量子假說，則「其他困難」——對此他並未加以指明——可以被攻克。[7]在較短的一段時間裡，兩人認為他們已經對一種零點能量的存在與否提供了雙論證。不久之後，保羅·埃倫費斯特（Paul Ehrenfest）以更為實際的方式，假設分子具有旋轉頻率的統計分佈，將他們的理論推翻了。[8]由此，比熱公式在實驗中遭到了嚴重的失敗。埃倫費斯特總結稱，愛因斯坦和施特恩對特殊零點能量的證明嘗試是失敗的。
1914年，愛因斯坦開始進行旋磁實驗，此時他才剛剛在零點能量的實驗嘗試中失敗。他需要新的方法，希望可以在旋磁效應中發現：即便所有的原子間運動全部停止，旋轉的電子仍會繼續繞原子旋轉。「繞軌電子是完美的零點能量物理模型」，這一點十分振奮人心。1915年2月中旬，他結束了首輪實驗，在給友人米歇爾·貝索（Michele Besso）的信中這樣寫道：
實驗很快就會結束。它將證實零點能量的存在。這個實驗很棒，只可惜你沒能見到。人想要通過實驗來瞭解自然時，它是多麼的徘徊不定啊！在我的晚年，我對實驗充滿了渴望。[9]
零點能量的任何模型均飽受艱難困擾，對此愛因斯坦具有十分清楚的認識。比如他就曾指出，無論如何繞軌電子均應承受能量的輻射損失和軌道的偏移。他還承認：「任何理論家現在要說出『零點能量』這個詞時，都會帶著半尷尬半諷刺的笑容。」[10]但是，作為理論家的愛因斯坦抑制著臉上失望的苦笑時，作為一位曾從事過專利工作的實驗者，愛因斯坦仍然在不懈地探索。
對於量子論的關注可能也是將愛因斯坦吸引到實驗中來的原因。1913年，尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）發表了他的首篇量子理論相關論文，在文章中他由繞軌電子出發，對皮克林光譜線系進行了解釋。文章發表後不久，愛因斯坦對玻爾的成就給予了高度的稱讚，稱其為「最偉大的發現之一」。[11]鑒於繞軌電子正是旋磁實驗的對象，愛因斯坦可能希望對玻爾理論進行間接的證明。玻爾自然也是這樣理解的。1915年8月，玻爾向《哲學雜誌》（Philosophical Magazine）郵寄了一篇文章，文章中對自己的理論進行了捍衛，並援引了愛因斯坦與德哈斯實驗，作為自己最基本假說——電子可以在不產生輻射的情況下繞軌道旋轉——的「直接支持」。[12]
愛因斯坦對普朗克的零點能量理論和玻爾的定態理論等特定原子理論所具有的關心無疑是十分重要的。然而，正如人們廣泛所知的那樣，愛因斯坦對物理學具有遠見卓識，需要更為龐大的指導原則來塑造他所認為是值得追求的理論。統一與簡明的原則對他支持的理論而言並不是輔助性原則，而是正確理論的必要條件。在傑拉爾德·霍爾頓（Gerald Holton）的文章中可以明顯發現，愛因斯坦對理論取向「美學」標準的依賴所具有的重要性。在文章中，霍爾頓強調了統一原則在愛因斯坦相對論形成的思維過程中所具有的重要性。馬丁·克萊恩（Martin Klein）也曾就愛因斯坦對輻射波動論中統一性的固守進行了闡釋。[13]
例如，在1909年，愛因斯坦辯稱，從一方面而言，單一電子的適當位移可以產生擴張的球面電磁波。[14]就另一方面而言，為了產生逆過程（單一電子的輻射吸收）的塌陷球面波，需要大量的發射源。從部分角度而言，這是對兩種過程的解釋的努力統合，使得愛因斯坦在1905年引入了光量子的概念。另一個例子是：在愛因斯坦1905年撰寫的相對論論文的開端，他對這一闡釋進行了批評：根據所處坐標系的不同而對麥克斯韋方程給出兩種解釋。在愛因斯坦看來，這一闡釋觀點中僅僅包括了單一的物理過程，即電磁感應。在後來的手稿中，愛因斯坦進行了清楚的解釋：「由兩種從根本上而言就不同的情況出發進行研究，這種看法我是無法忍受的。」[15]
對統一原則的探尋將兩種情況合二為一，對於愛因斯坦而言，這無疑使得安培假說具有了深刻的綜合性意義和吸引力：
奧斯特發現磁效應不僅是由永磁體產生，也由電流產生，由此磁場的產生可能會具有兩種貌似相互獨立的機理。這種論斷本身使得兩種本質不同的磁場產生的原因需要被合二為一，以探尋磁場產生的單一原因。就此，在奧斯特的發現之後不久，安培提出了著名的分子電流假說，根據該假說，磁現象的產生是源於帶電分子電流。[16]
另一個偉大的統一原則也可以通過愛因斯坦與德哈斯實驗加以考驗。在對奧斯特和安培的研究進行討論後，愛因斯坦指出，洛倫茲的電子理論「從本質上而言是與安培假說相聯繫的，需要電磁場產生原因的一個統一概念」。[17]愛因斯坦後來又對洛倫茲的貢獻加以詳述。在洛倫茲之前，物理學家們將電場和磁場視為控制物質的條件，電場強度和電位移（物質中的場）是不同的實體。在洛倫茲的體系中，電場和磁場的基本向量作用於電子，反過來又通過重排列改變了場。因此，電位移僅僅是電場和重排電子場的總和。兩種實體被一個概念囊括和代替了。
這些問題足夠引人注目，以至於可以使愛因斯坦從對廣義相對論的絕望掙扎中短暫地脫離出來。其中關鍵正在於那些貫穿了他的研究事業的基礎性問題：安培假說將電和磁統一起來，而洛倫茲的電子理論對電磁場進行了絕佳簡化，又對光譜線加以解讀。在這些基礎原則之上，又添加了沿著軌道繞行的電子和玻爾基礎假說之間的可能聯接，以及對零點能量的闡釋。在量子論和統一原則仍然具有爭論的情況下，愛因斯坦必定曾認為，上帝不太可能如此充滿惡意——賦予g以1之外的任何值。
註釋
[1] Einstein and de Haas，「Experimenteller Nachweis，」Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.17（1915）：153.
[2] Klein，Ehrenfest（1970），esp.264ff.；Weill-Brushwicg，Dictionary of Scientific Biography，s.v.「Langevin」；Kuhn，Black-Body（1978），210-220 and 235-251；Pais，「Einstein and Quantum Theory，」Rev.Mod.Phys.51（1979）：863-914，esp.878-883.
[3] 參見Cohen-TannouJji，Diu，and Laloe，Quantum Mechanics（1977），484-487.
[4] Cf.Kuhn，Black-Body（1978），236-254，319-320，and 340-352.
[5] Einstein and Stern，「Agitation，」Ann.Phys.40（1913）：551-560.
[6] Einstein and Stern，「Agitation，」Ann.Phys，40（1913）：560.
[7] Einstein and Stern，「Agitation，」Ann.Phys.40（1913）.
[8] Klein，Ehrenfest（1970），256ff.
[9] Einstein to Besso，12 February 1915.in Einstein-Besso（1972），57-58.「在電子繞軌運動中，我們可以形成一種可接近絕對零度的分子運動。」參見Einstein，「Nachweis.」Naturwiss.3（1915）：237-238.
[10] Einstein，「Nachweis，」Naturwiss.3（1915）：237.
[11] Hevesy to Rutherford，14 October 1913，in Klein，Ehrenfest（1970），278.
[12] Bohr，「Structure of Atom，」Philos.Mag.30（1915）：on 397.
[13] Holton，Thematic Origins（1973），esp.362-367；Klein，「Wave-particle，」Natural Philosopher 3（1964）：7.關於愛因斯坦的早期作品參見Miller，Einstein\'s Special Theory（1981）.
[14] Einstein，「Entwicklung，」Physikalische Zeitschrift 10（1909）：817-826.
[15] Holton，Thematic Origins（1973），364.
[16] Einstein and de Haas，「Experimenteller Nachweis，」Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.17（1915）：152.
[17] Einstein，「Lorentz，」in Lorentz（1957），6.