Paul Ehrenfest, (geboren 18 januari 1880, Wenen, Oostenrijk - stierf 25 september 1933, Amsterdam, Nederland), Oostenrijkse theoretisch natuurkundige die de grondslagen van de kwantumtheorie en statistische mechanica hielp verduidelijken.
Ehrenfest studeerde bij Ludwig Boltzmann aan de Universiteit van Wenen, waar hij in 1904 promoveerde. Ehrenfest en zijn vrouw, de Russische wiskundige Tatiana A. Afanassjewa, deden afstand van hun religie (respectievelijk het jodendom en het christendom) omdat dergelijke interconfessionele huwelijken in Oostenrijk niet waren toegestaan -Hongarije. Nadat ze hun kansen om een reguliere academische functie te vinden ernstig hadden bemoeilijkt, verhuisden ze naar St. Petersburg, Rusland, waar ze tussen 1907 en 1912 van tijdelijke leerinkomens leefden, voordat Paul Ehrenfest een aanstelling kreeg als hoogleraar theoretische natuurkunde aan de Universiteit Leiden in de Nederland.
Tijdens de embryonale fase van de kwantumtheorie verduidelijkte Ehrenfest dat Max Planck's formule voor blackbody-straling noodzakelijkerwijs een fundamenteel postulaat van discontinue energie impliceert - het bestaan van discrete quantum-energieniveaus - die de klassieke fysica niet kon verklaren. In 1911 wees Ehrenfest er ook op dat Albert Einsteins lichte kwanta verschillen van klassieke deeltjes doordat ze statistisch niet te onderscheiden zijn, en hij construeerde deze statistieken - nu bekend als Bose-Einstein-statistieken - expliciet in een paper uit 1915 met de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes. In plaats van corpusculaire quanta, werkte Ehrenfest bij voorkeur met een model van gekwantiseerde golven dat hij voor het eerst voorstelde in 1906 en dat later essentieel werd in de kwantumveldentheorie. Ehrenfests adiabatische principe uit 1913 stelde natuurkundigen in staat om nieuwe variëteiten van systemen te kwantificeren, met elkaar verbonden door adiabatische processen. Bekend om zijn grote vermogen om nieuw onderzoekstalent te onderwijzen en aan te moedigen, moedigde Ehrenfest zijn studenten Samuel Abraham Goudsmit en George Eugene Uhlenbeck aan om in 1925 het concept van elektronspin voor te stellen.
In 1911 publiceerden Paul en Tatiana Ehrenfest een invloedrijk kritisch overzicht van het veld van de statistische mechanica en de conceptuele grondslagen ervan, waarbij ze in het bijzonder de aandacht van latere onderzoekers vestigden op het cruciale probleem van de ergodische hypothese (de aanname dat alle "microstaten" met dezelfde energie niveau zijn even waarschijnlijk).
