Эйнштейн создал частную и общую теории относительности. Он – автор основополагающих трудов по квантовой теории света: ввел понятие фотона, установил законы фотоэффекта, основной закон фотохимии, предсказал индуцированное излучение. Развил статистическую теорию броуновского движения, заложив основы теории флуктуации, создал квантовую статистику Бозе-Эйнштейна.
То, что открыл и внес в физику Эйнштейн, было поистине революционно, поэтому немногие физики поняли, что специальная теория относительности – это гениальное открытие. Среди тех, кто понял, был великий физик Макс Планк, который писал: «Эйнштейновская концепция времени превосходит по смелости все, что до этого времени было создано в умозрительном естествознании и даже в философской теории познания.
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Германии в маленьком городке Ульмс в семье Германа и Паулины Энштейн.
По инициативе матери Альберт с шести лет начал заниматься игрой на скрипке. Увлечение музыкой сохранялось у Эйнштейна на протяжении всей жизни. В семь лет Альберта отдали католическую начальную школу, а затем в мюнхенскую классическую гимназию Луитпольда.
В 1894 году Эйнштейны переехали из Мюнхена в итальянский город Павию, близ Милана. Альберт остался с родственниками в Мюнхене, чтобы окончить все шесть классов гимназии, но так и не получил аттестата зрелости.
Осенью 1895 года он приезжает в Швейцарию, чтобы поступить в Высшее техническое училище в Цюрихе, политехникум-так называлось кратко это учебное заведение. Но прежде чем поступить сюда, ему пришлось окончить последний класс кантональной школы в Аарау.
В октябре 1896 года Эйнштейна, наконец, приняли в политехникум на учительский факультет. В первый год обучения в политехникуме Эйнштейн усердно работал в физической лаборатории, «увлеченный непосредственным соприкосновением с опытом». Кроме интереса к теоретической физике, в студенческие годы Эйнштейн интересуется геологией, историей культуры, экономикой, литературоведением.
Летом 1900 года Альберт оканчивает политехникум со средними оценками. Он получил диплом учителя физики и математики, а в 1901 году – швейцарское гражданство.
По рекомендации своего друга математика М. Гроссмана Эйнштейн был зачислен на должность эксперта третьего класса с годовым жалованьем 3500 франков в федеральное бюро патентов в Берне. Там он проработал семь с лишним лет – с июля 1902 по октябрь 1909 года. Необременительная работа и простой уклад жизни позволили Эйнштейну именно в эти годы стать крупнейшим физиком-теоретиком.
Через полгода после получения работы в патентном бюро Альберт Эйнштейн женился на Милеве Марич.
В 1904 году он закончил и послал в журнал «Анналы физики» статьи, посвященные изучению вопросов статистической механики и молекулярной теории теплоты. В 1905 году эти статьи были напечатаны. Как выразился известный физик Луи де Бройль, эти работы были словно сверкающие ракеты, осветившие мрак ночи, открывшие нам нескончаемые и неизвестные просторы Вселенной.
Эйнштейн смог объяснить броуновское движение молекул и сделал вывод о том, что можно вычислить массу и число молекул, находящихся в данном объеме. Через несколько лет это открытие повторил французский физик Ж. Перрон, получивший за него Нобелевскую премию.
Во второй работе предлагалось объяснение фотоэффекта.
Он поставил науку перед лицом знаменитого парадокса: свет обладал и волновыми, и корпускулярными свойствами. Упомянутое противоречие продолжало мучить его всю жизнь. Уже в конце жизни он написал Бессо, что так и не имеет четкого представления о том, что такое квант света.
Третья и самая замечательная работа Альберта была посвящена созданию специальной теории относительности. Ученый пришел к выводу, что ни один материальный объект не может двигаться быстрее света. На основании этого он пришел к заключению, что масса тела зависит от скорости его движения и представляет собой «замороженную энергию», с которой связана известной формулой – масса, умноженная на квадрат скорости света.
После публикации этих статей к Эйнштейну пришло академическое признание. Весной 1909 года Эйнштейн был назначен экстраординарным профессором теоретической физики Цюрихского университета.
В 1914 году Эйнштейна пригласили в Германию на должность профессора Берлинского университета и одновременно директора Физического института кайзера Вильгельма.
В 1915 году в Берлине ученый завершил свой шедевр – общую теорию относительности. В ней было не только обобщение специальной теории относительности, но излагалась и новая теория тяготения. Эйнштейн предположил, что все тела не притягивают друг друга, как считалось со времен Исаака Ньютона, а искривляют окружающее пространство и время. Это было настолько революционное представление, что многие ученые сочли вывод Эйнштейна шарлатанством.
Среди прочих явлений предсказывалось отклонение световых лучей в гравитационном поле, что и подтвердили английские ученые во время солнечного затмения 1919 года. Когда было официально объявлено о подтверждении, Эйнштейн за одну ночь стал знаменит на весь мир.