آلبرت اینشتین

نظریه پردازان

نظریه پردازان بزرگ جهان

آلبرت اینشتین

آلبرت اینشتین در سال 1879 در خانواده‏ای یهودی در اولم آلمان متولد شد. یک سال پس از تولد اینشتین،پدرش ورشکسته شد. آلبرت کودکی بی جنب و جوش و کم تحرک و نسبتاً خیال پرداز بود و به سبب مقررات خشک و مشی نظامی حاکم بر مدارس آلمان، انزجاری عمیق نسبت به مقامات مسوول در وجودش ریشه دوانید که در تمام عمر از او جدا نشد، او خسته و دلزده و از کمترین فراگیری برخوردار بود.

اما در خانه از مادرش نواختن ویولن را آموخت که از آن بسیار لذت می‏برد و تا آخر عمر هم این خصوصیت را حفظ کرد. پدر آلبرت به تلاش‏های پراکنده ای برای آشنا و علاقه مند کردن پسرش به موضوعات علمی که برایش مبهم بودند دست زد. او یک روز قطب نمایی را به پسرش نشان داد، آلبرت پرسیدکه چرا عقربه قطب نما همواره یک جهت را نشان می‏دهد. پدرش توضیح داد که این امر ناشی از اثر مغناطیسی زمین است اما آلبرت می‏خواست بداند که اثر مغناطیسی چگونه فضا را طی می‏کند، پدرش پاسخی برای این پرسش نداشت و آن شب آلبرت با این فکر که چگونه نیروی نامریی می‏تواند فضا را طی کند، خوابش نبرد.
عمویش نیز اورا باجبر آشنا کرد و در دوازده سالگی اینشتین با معلم آماتور دیگری به نام ماکس تالمی که یک دانشجوی پزشکی یهودی فقیر بود آشنا شد. تالمی کتاب هایی در زمینه علوم همگان فهم به او قرض داد که مغز فعال وی بی درنگ مطالب آن ها را می‏بلعید و فرا می‏گرفت. در اینجا نیز اینشتین خصلتی را کسب کرد که تا آخر عمرش در وجود او دوام آورد، او عمدتاً خودآموز بود، چندان توجهی به معلمانش نمی‏کرد و به حرف‏های آنها گوش نمی‏داد. ترجیح می‏داد علایق خودش را دنبال کند وکارها را از دید شخص خودش انجام دهد. نتیجه عبارت بود ازعمق استثنایی دانش ومعرفت درنزدوی توأم با مشکلات فراوان حتی درابتدایی ترین امتحانات.
ماکس تالمی پس از مدتی کتاب هایی درخصوص هندسه مسطحه برای او آورد و پس از آن نیز سعی کرد او را به حوزه‏های زیست شناسی و پزشکی علاقه مند کند که کاری بی فایده بود چرا که ظاهراً اینشتین فقط علاقه مند بود که برای درک مفاهیم پیچیده تلاش کند واصول پنهان در پس آنها را بجوید. به این ترتیب تالمی او را با فلسفه آشنا کرد. اینشتین شروع به مطالعه آثار کانت کرد و در اینجا با ظرافت و باریک بینی‏های عقلانی و فکری ای روبرو شد که درک و فهم آنان مستلزم تمرکز ذهنی فوق العاده و بهره گیری از شیوه هایی بسیار ظریف و باریک بود، او برای نخستین بار فهمید که ذهن باهمه شکوه و عظمتش قادر به دریافت چه چیزهایی است : سیستمی که جهان هستی را نیز در خود می‏گنجاند.
در سال1894 خانواده آلبرت به ایتالیا مهاجرت می کنند و او در مونیخ تنها می ماند. ظرف شش ماه پس از رخت کشیدن خانواده به ایتالیا اینشتین دستخوش آشفتگی روانی شد و به علت اینکه حضورش در کلاس مخرب و مخل آسایش سایر دانش آموزان تشخیص داده شده بود از دبیرستانی که خرج تحصیل در آن را بستگان مادری اش می‏دادند اخراج شد. او به ایتالیا رفت و سالی بسیار خوشایند را در آن کشور گذراند، به مدرسه نمی‏رفت و پاره ای از وقت خود را به نوشتن نامه خطاب به عموی خود در رابطه با یکی از دشوارترین مسایل علمی آن روزگار یعنی رابطه بین الکتریسیته، مغناطیس و اتر سپری کرد. مقاله ای که در سطح حرفه ای حرفی برای گفتن نداشت ولی برای یک دانش آموز 16 ساله شاهکار به شمار می‏آمد و همچنین نشان می‏داد که او همچنان به مغناطیس و چگونگی انتقال خواص مغناطیسی در فضا می‏اندیشد.
در پایان سال اینشتین در امتحانات انستیتوی پلی تکنیک زوریخ شرکت کرد و علیرغم مردودی در امتحان به سبب نمره‏های پایین در فرانسه،زیست شناسی و تاریخ و . . . ، با وساطت هاینریش وبر استاد فیزیک این انستیتو که از نمره‏های فوق العاده او در فیزیک و ریاضیات به شگفت آمده بود قرار شد برای سال بعد جایی به او بدهند به این شرط که در خلال سالی که تا ورود به دانشگاه فاصله دارد به مدرسه برود.
پدرش او را به مدرسه ای روستایی در اطراف زوریخ فرستاد ، گشاده نظری در روشهای آموزشی مدرسه و زندگی با یک خانواده سرزنده و خونگرم سوییسی و رابطه عاشقانه با دختر هیجده ساله خانواده، این سال را به تجربه ای دلچسب برای او بدل کرد، اگرچه این رابطه با رفتن اینشتین به پلی تکنیک از هم گسیخت. تا اینکه در سال 1900 از پلی تکنیک زوریخ فارغ التحصیل شده و به شهروندی سوییس پذیرفته می‏شود.
در دانشگاه سروکله اینشتین به ندرت سر کلاسها پیدا می‏شد، یکی از استادانش هرمان مینکوفسکی ریاضیدان بزرگ روسی-آلمانی او را «سگ بیکاره تنبل» نامیده بود اما اینشتین کماکان از خود مطمین باقی ماند. او صریحاً به درسهای پروفسور وبر بی توجهی می‏کرد. در آزمایشگاه از دستورکارها پیروی نمی‏کرد و خود روش‏های جدیدی برای آزمایش طراحی می‏کرد و وقت عمده خود را مشتاقانه به مطالعه سپری می‏کرد و از این طریق در جریان آخرین پیشرفت‏های علم فیزیک قرار می‏گرفت.
اینشتین عضو محفل کوچکی از دوستان صمیمی بود . همه ی آنان تیزهوش،دانشجوی ریاضیات یا فیزیک و دل مشغول جدیدترین مسایل و پرسش‏های علمی بودند. درمیان آنها مارسل گروسمان نخستین کسی بود که تشخیص داد ذکاوت و استعداد وی فراتر از حد معمول است وهمو بود که یادداشت‏های خود از کلاس درس را در فصل امتحانات در اختیار اینشتین گذاشت تا او بتواند به موقع در امتحانات شرکت کند و درس را بگذراند. دومین دوست او میکل آنجلو بسو بود که اینشتین را با آثار ارنست ماخ، فیلسوف علم اتریشی که نامش اکنون در اندازه گیری دیوار صوتی جاودانه شده آشنا کرد. دوست سوم اینشتین فیتز آدلر، پسر بنیانگذار حزب سوسیال دموکرات اتریش بود که اینشتین وی را به خاطر آرمانگرایی تزلزل ناپذیرش تحسین می‏کرد.
اینشتین وقتی به تنهایی در اتاقش مشغول به کار یا ب دوستانش در کافه‏های روشنفکری زوریخ مشغول محاوره و گفتگوهای جدی نبود، با دختر صاحبخانه اش روی دریاچه زوریخ به قایقرانی می‏پرداخت. این قایقرانی آغاز دو نوع تفریح، قایقرانی و معاشرت با جنس مخالف بود که تا روزهای آخر حیات آن را با لذت دنبال می‏کرد.
تنها یک نفر قادر شد در تمامی جنبه‏های زندگی اینشتین بگنجد؛ او میلوا ماریک تنها دانشجوی مونث کلاس و نخستین زنی بود که اینشتین می‏توانست با وی درباره عمیق ترین علایق خود بحث کند.
در سال 1900 اینشتین امتحانات نهایی خود را با نتایجی ناموزون که به زحمت نشان دهنده مغز علمی استثنایی و خارق العاده او بود گذراند و همچنین به شهروندی سوییس درآمد ولی نتایج آزمون، امتناع وی از حضور در کلاسها و گوش دادن به اساتید و نیز یهودی بودنش باعث شد که وی نتواند موفق به کسب شغل دانشگاهی که می‏خواست شود. او به عنوان معلم مدرسه مشغول به کار شد و در اوقات فراغت به تحقیق برروی امکان وجود پیوند بین نیروهای مولکولی ونیروی گرانش که در فواصل طولانی عمل می‏کرد پرداخت. وی در این مرحله تلاش می‏کرد واپسین پیشرفت‏های علمی را در ساختار کلی فیزیک کلاسیک ادغام کند ونه اینکه ساختاری جایگزین پیشنهاد کند. وی پس از یکسال تدریس به سفارش گروسمان شغلی در اداره ثبت اختراعات سوییس در برن به دست آورد. کار برروی ابداعات و اختراعات عرضه شده به دفتر به او آموخت که حتی پیچیده ترین مفاهیم معمولاً می‏توانند به مجموعه ای از اصول بنیادی ساده کاهش یابند-این روشی بود که وی هرگز آن را فراموش نکرد.
میلوا پس از بارداری نابه هنگام درسال 1900، به موطنش شهر نووی ساد در صربستان بازگشت،در همانجا وضع حمل کرد و سرپرستی فرزند دخترش را به والدینش سپرد و کمتر از یک سال پس از به دنیا آوردن وی با اندوهی ژرف به سوییس بازگشت،اینشتین به اعتبار آمیزه ای از رحم و دلسوزی، عشق و دلبستگی و وظیفه شناسی تصمیم گرفت با میلوا که انگیزه‏های او هم ترکیبی از همین احساسات بود ازدواج کند.
اکنون اینشتین 23ساله و بسیار فقیر بود و برای اجتناب از روبرو شدن با واقعیت تصمیم گرفت خود را در تحقیقات علمی غرق کند. در خلال این دوره وی تعدادی مقاله علمی تألیف کرد که برخی از آنان در نشریه معتبر سالنامه‏های فیزیک چاپ شدند. علیرغم ابداع برخی روش‏های آماری برای سنجش حرکات تعداد زیادی مولکول که حجم نسبتاً کوچکی از گاز یا مایع را اشغال می‏کنند، هیچ کدام از این مقاله ها حاوی بداعت و ابتکار خاصی نیستند و فقط می‏توان پس از بازاندیشی نشانه هایی از یافته ها و کشفیات آینده را در آنها مشاهده کرد.
در 1904 اولین پسر اینشتین متولد شد و چندماه بعد مایکل بسو در دفتر ثبت اختراعات کاری پیدا کرد ، این به آن معنا بود که اینشتین اکنون در محیط کار خود کسی را داشت که بتواند با او درباره تحقیقات علمی خود بحث و گفتگو کند. به خصوص آنکه ایده‏های اینشتین حالا دیگر به فراسوی افق‏های میلوا گسترش می‏یافت و بحث و گفتگوهای آن دو با جدیت و حتی خشونت به وظایف و کارهای مادری میلوا محدود می‏شد.
مقاله‏های انتشاریافته اینشتین ممکن بود اهمیت زیادی نداشته باشند اما گستره ذهن و درک و دریافت و بصیرت‏های او به وضوح ابتکاری و خلاق بودند. دراین هنگام اینشتین دیگر پی برده بود که فیزیک کلاسیک به پایان راه خود رسیده است. فضا،زمان ونور با تعریف‏های نیوتن سازگار نبودند و توضیح کاملاً جدیدی از جهان هستی ضرورت پیدا کرده بود.
1905 سال انتشار سه مقاله دوران ساز،از جمله مقاله ای درباره نظریه نسبیت خاص بود. با همه اینها زندگی در خانه اینشتین به زحمت به تفکر و اندیشه ای هدایت می‏شود که از زمان نیوتن به بعد نافذترین و جالب ترین اندیشه بوده است. در خلال آن روزها اینشتین را می‏شد غرق در کتاب یافت که با حواس پرتی گهواره ای را که کودک گریان و پرسروصدایی در آن خوابیده است با پایش تکان می‏دهد، گاهگاهی دوستانش او را در میان جمعیت پیاده رو در حالی می‏یافتند که به دیوار تکیه زده، یادداشت هایش در داخل کالسکه بچه پراکنده شده و خودش غرق در محاسبه ای طولانی است درحالی که کودک با جغجغه خود بر سر او می‏کوبد.
تمامی این تفکر وسواس گونه در 1905 به اوجی خارق العاده رسید. سالی که قرار بود سال معجزه آسای اینشتین باشد. در طی این سال او چهارمقاله برای سالنامه‏های فیزیک فرستاد. این مقاله ها به معنای واقعی کلمه جهان را تغییر دادند. عنوان مقاله اول عبارت بود از «درباره دیدگاه اکتشافی مربوط به گسیل و انتشار نور»، اینشتین خودش این مقاله 17 صفحه ای را بسیار انقلابی می‏دانست و در واقع قرار بود تمامی فهم ما را از ماهیت نور دگرگون کند. پیش از اینشتین، فیزیکدان آلمانی ماکس پلانک به نتایجی هرچه شگفت تر در باره ماهیت نور رسیده بود که با اصول اساسی فیزیک کلاسیک درتعارض بود و در عین حال از سوی خود او هم غیرقابل توجیه و غیرقابل توضیح بود. پلانک اطمینان داشت که وقتی نور به ماده برخورد می‏کند ، به صورت رگبارهای گسسته انرژی که وی آنها را کوانتوم می‏نامید گسیل یا جذب می‏شوند و در هنگامی که ماده را ترک می‏کنند به نحوی به یکدیگر می‏پیوندند و امواج را تشکیل می‏دهند،اما نمی‏توانست توضیح دهد که چگونه این اتفاق می‏افتد.
این اینشتین بود که سرانجام راه حلی برای این مسأله ارایه کرد،بنابرنظر او نور به خاطر برخی ملاحظات باید به صورت ذرات مستقل و خیلی شبیه به گاز اما با جرم سکون صفر تلقی شود. در چنین حالت هایی نور از کوانتوم ها (که بعداً فوتون نامیده شدند) تشکیل می‏شد. اما وقتی نور باید رفتار موج گونه را بروز می‏داد حالت‏های دیگری هم پیش می‏آمد ودراین صورت باید آن را صرفاً متشکل از امواج تلقی کرد.
راه حل اینشتین به معنای پایان قطعی دیدگاه کلاسیکی فیزیک بود و بدتر از اینها ، این راه حل قوانین منطق را نقض می‏کرد. انتظار می‏رفت نور درعین حال دو چیز متناقض باشد. درچنین مواردی علم ضرورتاً درپی فهمیدن آن چیزی نبود که جریان داشت بلکه درصدد برمی آمد که آن را تشریح کند. دیدگاه اکتشافی اینشتین، اثر فتوالکتریک، عدم نیاز به وجود اتر برای انتشار نور و برخی بی هنجاری‏های که در فیزیک کلاسیک بروز کرده بود را توضیح می‏داد. در زمینه عملی ، نظریه نور اینشتین در آینده نقش پیشاهنگی ار در تکوین و ساخت تلویزیون بازی کرد اما امروزه چشمگیرترین کاربرد آن در چشم الکتریکی مشاهده می‏شود. این فکر که نیروی مغناطیسی چگونه در فضا منتقل می‏شود، خواب از چشم اینشتین کوچک ربوده بود: بیست سال بعد از آن شب نخوابی ، توضیح وی از این پدیده فیزیک را دگرگون کرد.
عنوان مقاله ی دوم اینشتین عبارت بود از «محاسبه جدید اندازه مولکول ها» و او طی آن طرح کلی روشی را برای تشریح کردن اندازه ی یک مولکول قند به دست می‏دهد. این اثر به طور دقیقی چنین توصیف شده است:«مینوماهی در میان نهنگان؛ یعنی سه مقاله دیگر». او طی دو مقاله بعدی به موضوع‏های بنیادی تر برگشت. عنوان مقاله بعدی عبارت بود از «درباره حرکت ذرات کوچک معلق در یک مایع ساکن،برطبق نظریه جنبشی مولکولی گرما». این مقاله حاصل کنجکاوی اینشتین درباره حرکت براونی و نافرمانی ظاهری قوانین فیزیک و حاوی راه حلی با خصلت و سرشت ابتکاری و متهورانه برای آن بود. از نظر او، رفتار ظاهراً کاتوره ای(تصادفی) ذرات معلق در واقع ناشی از بمباران شدن آنها به وسیله مولکول‏های نامریی بود که مایع را تشکیل می‏دادند. این نظری بسیار جسارت آمیز بود زیرا بسیاری از دانشمندان معتبر و پرآوازه هنوز متقاعد نشده بودند که اصولاً اتم ها و مولکول ها وجود داشته باشند. اما اینشتین با بهره گیری از دینامیک آماری حتی به پیش بینی تعداد دقیق مولکول ها در هر تعداد مفروض و معین مایع دست زد. مقاله اینشتین نه تنها برآن بود که وجود مولکول ها را اثبات و توصیف کند بلکه همچنین می‏خواست چگالی وقوع آنها و چگونگی نقشه برداری از رفتارشان را نشان دهد.
اثبات وبرهان نظری اینشتین 3 سال بعد با انجام آزمایش‏های عملی که گران پرین شیمی- فیزیکدان فرانسوی انجام داد،تأیید شد.
این تأیید عملی کارهای اینشتین یکی از جنبه‏های اساسی روش شناسی او را برجسته می‏کند و بروز می‏دهد. روش اینشتین برخلاف رویکرد غالب قرن بیستم که عمدتاً تجربی بود ، مبتنی بر نظریه پردازی بود واین خصلت کماکان تا آخر عمر در وی باقی ماند. ذهن وی ترجیح می‏داد به سرعت جلو برود و با امکان هاینهایی روبرو شود که بسیار فراتر از گستره آزمایش و تجربه بودند.
اینشتین در مقاله‏های قبلی اش ماهیت نور و وجود اتم ها ، دو موجود بنیادی را آشکار و اثبات کرده بود اما در آخرین مقاله او بینش و شناخت خود نسبت به این خرددنیاها را درهم آمیخت و نظریه کلان جهانی را پرداخت که عالم را دگرگون کرد.
اینشتین در سرتاسر سال معجزه آسای خود در انزوای کامل کارکرد. مدت زیادی بود که به تأمل و تفکر در خصوص وجود یک معیار متغیر نهایی برای اندازه گیری تمام کمیت‏های متغیر نسبت به آن بود. چراکه در غیر این صورت هر چیزی بسته به چارچوب مرجعی که از آن جا به آن چیز یا شی نگریسته می‏شد، صرفاً نسبی می‏شد. در بهار سال 1905 کار طاقت فرسای مداوم فکری تمرکز در فهالیت‏های ذهنی اینشتین را به آستانه فروپاشی روانی کشانید. جزییات موضوعات موردبررسی او علیرغم تمام تلاشی که می‏کرد ناسازگار با یکدیگر از کار درمی آمدند. به بن بست رسیده بودسرانجام روزی به بسو گفت که «تصمیم گرفته ام همه چیز، تمامی نظریه را رها کنم. »
آن شب در نهایت نومیدی به بستر رفت و صبح روز بعد به نهایت پریشانی و ناآرامی رسید. در بحبوحه این طوفان ناگهان به ایده و نظری رسید که مدت‏های درازی از چنگش گریخته بود. به زبان خودش، گویی به «اندیشه‏های خداوند»دسترسی یافته بود. اینشتین آنچه را که یافته بود چنین توصیف می‏کند:«راه حل ناگهانی به ذهنم رسید. با این اندیشه که مفاهیم و قوانین ما درباره فضا وزمان فقط می‏توانند تا آنجا معتبر باشند که بین آنها با تجربیات ما رابطه شفافی برقرار باشد و این تجربه می‏تواند به خوبی به تغییر و اصلاح این مفاهیم و قوانین منجر شود. از طریق تجدیدنظر در مفهوم همزمانی در یک قالب انعطاف پذیرتر، به نظریه نسبیت خاص رسیدم. »اینشتین حالا این مطالب را در قالب مقاله ای 31 صفحه ای تحت عنوان «درباره الکترودینامیک اجسام متحرک» به رشته تحریر درآورد. او دراین مقاله با درنظرگرفتن این امر که سرعت سیر نور در فضا، مستقل از ثابت یا متحرک بودن منبع نور ثابت است ونیز اظهار این مساله که چیزی چون حرکت مطلق و در نتیجه سکون مطلق وجود ندارد(در چنین حالتی سرعت هرچیزی نسبت به چارچوب مرجع ویژه آن نسبی است) پیشنهاد کرده بود که فضا و زمان هردو اموری نسبی هستند. یکی از پیامدهای نظریه او این بود که با نزدیک شدن سرعت به سرعت نور، زمان هم کندتر سپری می‏شود و گذشت زمان در سرعت نور صفر می‏شود.
با همه این احوال این موضوع یک ایراد آشکار را برمی انگیزد:درباره زمان واقعی چه می‏توان گفت؟ اما همچنان که اینشتین استدلال کرده است چیزی به عنوان زمان واقعی وجود ندارد، زمان مطلقی وجود ندارد. زمان فقط در نقطه ای اعمال می‏شود که در آن جا اندازه گیری صورت می‏گیرد. راه دیگری وجود ندارد که بتوان آن را اندازه گرفت.
چندماه پس از انتشار مقاله در سالنامه‏های فیزیک، اینشتین نامه ای از ماکس پلانک دریافت کرد که از وی خواسته بود برخی محاسبات خود را در مقاله مربوط به نسبیت روشنترتوضیح دهد. او فوراً پی برد که یکی از بزرگترین دانشمندان زمانه قدر و ارزش کار او را بازشناخته است. آوازه و شناسایی دیگری قطعاً در پی آن به راه می‏افتاد.
اینشتین پس از آنکه مقاله خود راجع به نظریه نسبیت خاص را به اتمام رساند، یافتن و طراحی معانی و مفاهیم ریاضی آن را شروع کرد. این معانی و مفاهیم بر نتایجی حتی شگفت انگیزتر دلالت می‏کردند. اینشتین نشان داد که وقتی ذره ای با سرعت نزدیک به سرعت نور سیر می‏کند، جرمش افزایش می‏یابد که مستلزم انرژی هرچه بیشتری است که آن را به پیش براند.
اینشتین در حوالی سال 1906 به پیشرفت‏های هیجان انگیزتری رسید؛ معلوم شد که کوانتوم‏های نور صرفاً ذراتی هستند که به نحوی از شر جرمشان خلاص و به شکلی از انرژی تبدیل شده اند که با سرعت نور حرکت می‏کنند. جرم،انرژی و سرعت نور به نحوی به هم پیوسته بودند و بین آنها پیوندی برقرار بود. اما انیشتین به سادگی نمی‏توانست به ریاضیات و محاسبات ریاضی مرتبط با یافته‏های خود بپردازد،دوسال طول کشید تااینکه سرانجام به فرمول مشهوری که رابطه ای که وجودش برای او قطعی بود را دربر داشت،رسید. این فرمول m=e/c²به معنای دقیق کلمه تکان دهنده و حیرت انگیز بود . بنابراین فرمول ، ماده عبارت است از انرژی منجمد یا فشرده و براین امر دلالت می‏کند که اگر جرم بتواند به نحوی به انرژی تبدیل شود، مقدار کمی جرم مقدار زیادی انرژی تولید می‏کند. اینشتین پی برد که فرمول مشهورش مهم ترین پیشرفت ناشی از نظریه خاص نسبیت اش است اما در آن روزهای اولیه وی هیچ ایده ای از چگونگی کاربردهای فرمول خود نمی‏توانست داشته باشد.
یکی دیگر از کسانی که به سرعت متوجه ارزش کار اینشتین شد مینکوفسکی ، استاد ریاضیات خود وی در پلی تکنیک زوریخ بود. اما نظریه نسبیت خاص نکات مهم و ابهامات زیادی را در پیوند با روش هایی که باید کشف شوند برجای نهاده بود و چندین مورد از این روش ها بیشتر ریاضیاتی بودند تا فیزیکی؛ اولاً روشن شد که هندسه سه بعدی دیگر نمی‏تواند جهان هستی را توصیف کند و هندسه ای با شکل و قالب جدید ضرورت یافته بود. در سال 1907 مینکوفسکی کتابی با عنوان فضا و زمان تألیف کرد و در آن تصریح کرد که زمان را باید در حکم بعد چهارم تلقی کرد. وی نشان داد که نه زمان و نه فضا را نمی‏توان به صورتی نگریست که دارای موجودیتی جداگانه اند. زمان جدا از فضایی که به آن مرتبط می‏شود، وجود ندارد. جهان هستی را باید چنان نگریست که از آمیزه «فضا-زمان» بنا شده است. مینکوفسکی برای پشتیبانی از این نظر، روابط ریاضی نیز ابداع و تدوین کرد.
تمامی این کتاب برای اینشتین هم الهام و هم انگیزه از کار درآمد. محاسبات مینکوفسکی به وی بینشی ژرف بخشید و او ناگهان پی برد که چگونه می‏تواند گرانش را در نسبیت بگنجاند. نیوتن به گرانش به عنوان نیرویی نگریسته بود که اشیا را به سوی یکدیگر می‏رباید و جذب می‏کند اما چه می‏شد هرگاه دریک میدان گرانشی حرکت می‏کردند؟دراین صورت ماده باید باعث منحنی شدن فضا شود. اینشتین این الهام را با عبارت «فرخنده ترین اتفاق زندگی اش» توصیف می‏کند؛ نظریه نسبیت عام زاده شد، هرچند که شش سال مانده بود تا این نظریه تکمیل شود.
سرانجام اینشتین موفق شد با کمک رفیق قدیم ایام دانشجویی اش ،آدلر که به عنوان استادیار در دانشگاه زوریخ منصوب شده بود و به نفع اینشتین -که او هم برای رسیدن به این شغل درخواست داده بود- از کار انصراف داد ، منصب دانشگاهی مطمینی برای خود دست و پا کند. او به زوریخ بازگشت و درآنجا پسر دومشان ادوارد در 1910 به دنیا آمد.
در سال 1911 استادی دانشگاه آلمانی پراگ به اینشتین پیشنهاد شد. او خرسند بود که پول بیشتری به دست خواهد آورد ولی میلوا از ترک زوریخ عمیقاً پریشان و به هم ریخته بود. میلوا به درون خودش خزید و اینشتین وانمود می‏کرد که متوجه این امر نیست وبه کارش پناه برد. آوازه ی اینشتین اکنون داشت در جامعه دانشگاهی دامن می‏گسترانید واو غالباً برای ارایه سخنرانی توضیحی درباره نظریه جدیدش در خارج از خانه به سر می‏برد. میلوا اظهار می‏داشت که اینشتین چندان بیرون از خانه است که وی حتی دیگر او را به جای نمی‏آورد.
اینشتین درسال1912 در حین سفری به برلین با الزا لوونتال یکی از عموزاده هایش برخورد کرد که او را آخرین بار بیست سال پیش در مونیخ دیده بود. الزا پنج سال از او بزرگ تر بود؛ یک خانم خانه دار تمام عیار 38 ساله و مرفه مه به تازگی از شوهرش جدا شده بود ودو دختر نوجوان داشت. وی بیشتر حالتی مادرانه داشت تا شاداب و سرزنده. او زنی اهل عمل و واقع بین با بینش هایی ساده لوحانه و دهاتی وار بود وهیچ چیز از علم سرش نمی‏شد اما ظاهراً به دل اینشتین نشسته بود چراکه آنان شروع به نامه نگاری بایکدیگر کردند.
اینشتین در سال 1914 تصدی سمت ریاست گروه فیزیک انستیتوی قیصر ویلهلم در برلین را به عهده گرفت. او در این هنگام 35ساله بود و از لحاظ مقام دانشگاهی سرانجام موفق و کامیاب شده بود. وی برای اینکه شرایط و استلزام‏های این انستیتو را برآورده کند به شهروندی آلمان درآمد.
میلوا از آلمان حتی بیشتر از پراگ متنفر بود ، سه ماه نگذشته بود که وی همراه با کودکانش به زوریخ برگشت و اینشتین از بابت جدایی و دوری از پسرانش سخت دل شکسته شد و مطابق معمول خود را با شدت و حدت درکار غرق کرد.
در آگست 1914 جنگ جهانی اول آغاز شد و اینشتین متوحش و هراسان شد. حتی انستیتو هم درگیر شرایط جنگی شد. برخی همکاران اینشتین مأموریت یافتند گاز سمی موثر و کارآمدی تولید کنند. اینشتین به اتاق محقر خود پناه برد تا کارروی نظریه نسبیت عام خود را ادامه دهد، غالباً روزهای متمادی در انظار ظاهر نمی‏شد. در قفسه‏های اتاقش کتابی یافت نمی‏شد، درعوض نسخه‏های آخرین شماره‏های نشریات علمی در آنها پراکنده شده و برگ‏های پراکنده ی کاغذهای سیاه شده از محاسبات روی کف اتاق پخش وپلا بودند. غذا به ندرت، به طور اتفاقی و با سادگی فراوان تهیه می‏شد و همه چیز با هم در داخل یک قابلمه پخته می‏شد اما اغتشاش و ناآرامی هیجان انگیز کارهایش در رأس همه ی اینها قرار داشت که وی را به اوج و نقطه انفجار نزدیک می‏کرد.
در سال 1915 شواهد آزمایشی و تجربی به نفع نظریه اینشتین به دست آمد ، این در حالی بود که قبل از آن دانشمندان زیادی از جمله پلانک کماکان دیدگاه اکتشافی مربوط به گسیل و انتشار نور او را مورد حمله قرار می‏دادند.
در سال 1916 مقاله ی مربوط به نظریه نسبیت عام در مجله سالنامه‏های فیزیک با عنوان «بنیان نظریه نسبیت» منتشر کرد. نظریه نسبیت خاص پیشین اینشتین در مورد اجسامی اعمال شده بود که با حرکت یکنواخت نسبت به یکدیگر حرکت می‏کردند، نسبیت عام تعمیم آن نظریه اول بود و اجسامی را با حرکت نسبی شتابدار دربرمی گرفت. اینشتین به منظور بسط این تعمیم ابتدا ناگزیر شد مفهومو تصور کلاسیکی نیوتن از گرانش و نیروی گرانشی را به عنوان نیروی وارد بین دو جسم کنار بگذارد. در عوض گرانش را به عنوان میدان انرژی نگریست که از خود ماده ناشی می‏شد. هرچه مقدار ماده بیشتر می‏شد، تأثیر انرژی گرانشی ای که منتقل می‏کرد افزایش می‏یافت.
دیدگاه اینشتین مشتمل بر معانی ضمنی دیگر و شگفت انگیزتری بود. از سال 1905 به بعد اینشتین نظریه نور خود را نیز تعمیم داده و به جاانداختن مفهومی انجامیده بود که بنابر آن ماهیت نور هم ذره ای و هم موجی دانسته می‏شد. اما اگر نور از ذرات تشکیل می‏شد وقتی از میدان گرانشی عبور می‏کرد باید تحت تأثیر قرار می‏گرفت. به بیان دیگر ، اگر نور از یک میدان گرانشی قوی عبور می‏کرد مسیر آن انحراف می‏یافت.
به همین ترتیب کل تصور و مفهوم ما از سرعت نهایی (و بنابراین از فضا و زمان) به سرعت نور وابسته است. اگر یک باریکه نور به هنگام عبور از یک میدان گرانشی خم شود به این معناست که هیچ چیزی نمی‏تواند بین دو نقطه واقع بر باریکه نور منحنی بالاترین سرعت را داشته باشد مگر اینکه در امتداد باریکه منحنی حرکت کند. به بیان دیگر؛ فاصله ای کوتاه تر از مسیر منحنی بین این دو نقطه وجود ندارد.
در نتیجه هندسه اقلیدسی کلاسیک دیگر برای توصیف عالم کافی نبود واینجا بود که دانش ریاضی اینشتین از یاری رساندن به او بازماند. بدون شالوده ریاضیاتی، نظریه وی فقط درحد یک حدس محض بود و نمی‏شد چندان نتایجی از آن استنتاج کرد.
از بخت خوش اینشتین، گیورگ ریمان، ریاضیدان آلمانی در قرن نوزدهم در زمینه هندسه نااقلیدسی کارهای زیادی کرده بود و به مدت نیم قرن کارهای ریمان درخصوص رویه‏های خمیده را کاملاً تابناک و استادانه ولی به کلی غیرعملی تلقی کرده بودند. ریمان نشان داده بود که در هندسه خمیده ترسیم هر تعداد خط مستقیم که از دو نقطه بگذرد امکان پذیر است و به همین ترتیب نشان داده بود که در هندسه خمیده چیزی مثل خط راست با طول بی نهایت وجود ندارد. اینشتین پی برد که اگر فضا منحنی باشد این گزاره درباره جهان هستی نیز صادق است،یعنی عالم نیز خمیده است. هر خط راست مآلاً دوباره با خودش برخورد خواهد کرد. این مفهوم پیوند دیگری را بین نظریه خاص و نظریه عام برقرار و ابهامات برجای مانده از اثر نور بر فضا و زمان را روشن کرد؛ فضا خمیده شد و به همین ترتیب زمان، که مطلق نبود بلکه مانند بعد چهارمی در پیوستار فضا-زمان عمل می‏کرد ( زمان نیز مانند نور باید در مسیری منحنی سیر می‏کرد. )
ایده‏های جدید و هیجان انگیز اینشتین پس از انتشار عمومی با حیرت و مقداری هم سردرگمی مواجه شد؛ کل مطلب فقط نظریه بود و چیزی جز ریاضیات نبود.
اینشتین یک آزمون عملی پیشنهاد کرد. بنابرنظریه او نور گسیلی از ستارگان دوردست در هنگام عبور از میدان گرانشی قوی خورشید باید خمیده شود. متأسفانه این نور را فقط در خلال کسوف می‏توان مشاهده کرد و کسوف بعدی تا سال 1919 اتفاق نمی‏افتاد ، جهان باید منتظر می‏ماند تا پی ببرد آیا کره زمین جزیی از یک عالم خمیده است یا عالمی تخت.
اینشتین بسی دیرتر از موقع به سوییس سفر کرد و پی برد که پیوند زناشویی اش با میلوا گسیخته شده، او در بازگشت از سوییس اقدامات مربوط به طلاق را انجام داد. تأثیر این ماجرا بر روحیه میلوا فاجعه بار بود و وی را دستخوش روان پریشی کرد. تمامی این فشارها ، پس از دوره طولانی تمرکز شدید روی کارهای فکری اینشتین را نیز تا نقطه واپاشی روانی پیش برد. شرایط در برلین زمان جنگ بسیار نامساعد بود و در یک مورد اینشتین نابسامان و شلخته ظرف دوماه بیست و پنج کیلو از وزن خود را از دست داد. الزا اورابه خانه خود برد تا از او مراقبت کند. بر اثر مراقبت‏های الزا اینشتین به تدریج بهبود یافت ولی تمایلی به بازگشت به آپارتمان خود نشان نداد او نسبت به وضع خانه و آنچه درآن جا می‏گذشت بی اعتنا بود. وقتی متارکه اینشتین با میلوا نهایی شد به نظرش رسید که او و الزا باید باهم ازدواج کنند، آنها در ژوین 1919 باهم ازدواج کردند.
در اوایل این سال ادینگتون، اختر-فیزیکدان انگلیسی به همراه هیاتی تحقیقاتی از کسوف خورشید عکس برداری کرد،عکسها حاکی از آن بودند که نور ستارگان دور در هنگام عبور از مجاورت خورشید خم می‏شود یعنی موضع آنها نسبت به وقتی که نورشان از نزدیکی خورشید عبور نمی‏کرد متفاوت به نظر می‏رسید؛ نظریه نسبیت عام اینشتین تأیید شد.
در این سال پلانک جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد. در دهه 1920 نظریه کوانتومی که برهان فیزیکی-ریاضیاتی اینشتین صحنه را برای ورود آن مهیا کرده بود به عنوان یکی از پیشرفت‏های عمده قرن بیستم شروع به ظهور کرد.
اکنون اینشتین به یک چهره مردمی بدل شده بود که به سراسر اروپا ونیز ایالات متحده آمریکا سفرکرد وطی سخنرانی‏های عمومی نسبیت را توضیح داد. الزا وانمود می‏کرد که توجه و رفتار دلبرانه او را نسبت به زنان نمی‏بیند و تأکید می‏کرد :«من همان کسی ام که او با من به خانه می‏آید». با همه این ها گاهی رفتار اینشتین سبب آزردگی و مایه رنج او می‏شد. اما این رفتار خیلی بیشتر از یک موضوع صرف مربوط به شخصیت بود و خیلی بیش از اینها به اصول اعتقادی اینشتین مربوط می‏شد. اصول سوسیالیستی ای که که اعتقاد و باوربه آزادی فردی تمام عیار را دربرمی گرفت. بینش کولی وارش به چیزهایی بیشتر ازظاهرو رفتار ظاهریش تعمیم می‏یافت.
در 1921 جایزه نوبل فیزیک را کسب کرد. اینشتین این جایزه را نه به خاطر نظریه نسبیت بلکه برای کارهایش در حوزه نوروکوانتوم کسب کرد و32000 دلار ازمبلغ جایزه خودرا برای میلوا فرستاد. او درهنگام جدایی محرمانه قول پرداخت این مبلغ رابه او داده بود.
او از شهرتش برای برقراری خلع سلاح جهانی ،حمایت از صهیونیسم و مقابله با موج روبه خیزش یهودی ستیزی در آلمان بهره برد.
او نخستین ویراست نظریه میدان واحد را در سال 1929 منتشر کرد. اینشتین مایل بود رابطه ای ریاضی بین نیروهای الکترومغناطیسی (مانند نور) و گرانش برقرار کند. این رابطه شالوده قانونی بنیادی درباره رفتار عام یا کلی هرچیزی، از کوچک ترین اجزا مانند الکترون ها تا بزرگترین ستاره ها را تشکیل می‏داد. او تلاش می‏کرد فرمولی حتی بنیادی تر از e=mc² بیابد و بین تمام خواص ماده در قالب یک نظریه میدان وحدت یافته رابطه برقرار کند. دراین صورت از این نظریه مجرد و مطلق به سوی استنتاج نظریه کوانتومی ره می‏سپرد و دراین رهگذر قادر می‏شد بر عنصر اساساً گنگ و دوپهلوی نظریه کوانتومی فایق آید. اما نیلز بور مغز متفکر تدوین و تعمیم نظریه کوانتومی در کپنهاگ اطمینان راسخ داشت که اعتقاد اینشتین به یک عالم دقیقاً طراحی شده وبدون تقریب اشتباه است. اگر چنین عالمی موجود باشد،نظریه کوانتومی اصل مطلق آن است.
اکنون چنین به نظر می‏رسید که او از قافله عقب مانده است، او در پس ظاهر و شهرت و آوازه اش روزگار سخت و دشواری را از سر می‏گذرانید. پسرش ادوارد به ناراحتی و ناهنجاری روانی مبتلا شده بود؛ او که قبلاً پدرش را از راه دورمی پرستید و از او برای خود یک قهرمان ساخته بود، اکنون وی را به خاطر ترک کردن او ومادرش سرزنش می‏کرد و به شدت از او متنفر بود. بعد از آن هم که رژیم آلمان نازی برسرکار آمد برای کشتن وی جایزه ای بیست هزار مارکی تعیین کرد.
وقتی اینشتین به آمریکا وارد شد ناگهان چهره یک پیرمرد را یافت، هرچند که فقط پنجاه و چهارسال داشت، موی پریشان و آشفته اش به تمامی سفید و چهره اش گویی سنگ شده بود. از آن پس، اینشتین به جریان عادی زندگی افتاد که تا پایان عمرش تغییر عمده ای در آن پیش نیامد. او به یک افسانه زنده بدل شد، چهره نابغه عجیب و غریب مهربانی که رسانه‏های همگانی دوستش داشتند. اما اکنون او به نحوی آدم غمگینی بود که از همراهی و رفاقت با همگنان و همتایانش گسیخته بود. نظریه کوانتومی حالا دیگر نتایج قابل توجهی به بار آورده بود و پافشاری اینشتین بر ضرورت جستجوی نظریه میدان واحد در نزد بسیاری ضایعات صرف یک مغز فوق العاده و برتر تلقی می‏شد. اینشتین در پرداختن و تکوین نظریه کوانتومی نقش عمده و چشمگیری بازی کرده بود اما اکنون از باورداشتن به معانی و استلزام‏های آن نظریه امتناع می‏ورزید.
اینشتین در سال 1939 از شکافتن اتم(در آلمان) باخبر می‏شود و به پرزیدنت روزولت هشدار می‏دهد؛ دراین سال نیلز بور خبر تأیید قطعی فرمول e=mc² را به اینشتین داد و درضمن به او گفت که دانشمندان آلمانی به زودی قادر به ساخت بمبی با قدرت باورنکردنی می‏شوند. روزولت که از طریق نامه اینشتین از این مساله باخبر شده بود بدون اطلاع وی، به طرز محرمانه ای پروژه منهتن برای ساخت نخستین بمب اتمی را راه اندازی کرد.
درسال1945وقتی اینشتین نتایج کارهایی بود که انجام داده بود را دید مبارزه ای جهانی برای غیرقانونی کردن جنگ افزارهای هسته ای به راه انداخت و به خاطر ناآرامی ها و درگیری هایی که به وجود آورده بود توسط پلیس فدرال آمریکا مورد بازجویی قرار گرفت. یک سال بعد به علت موضع ضد تسلیحاتی اش به او انگ «دلقک کمونیست» می‏چسبانند.
در 1950 از جانب سناتور مک کارتی به باد انتقاد گرفته می‏شود؛ اینشتین در این سال روایت جدیدی از نظریه میدان واحد خود را منتشر کرد و با سکوت آزاردهنده همقطاران دانشمندش روبرو شد. وی اذعان کرد که غالباً احساس می‏کند دراین جهان مانند یک بیگانه است. تداوم مبارزه FBI علیه وی و ناکامی اش در حل وفصل مشکلات نظریه میدان واحد به نحو روزافزونی بر خستگی و افسردگی وی دامن زدند.
در سال 1955 در 76 سالگی در بیمارستان پرینستون از دنیا می‏رود ؛ یک صفحه از محاسبات ناتمام درمورد نظریه میدان واحدش در کنار بسترش قرار داشت.