od promoce do „zázračného roku“ vědeckých teorií

po promoci v roce 1900 čelil Einstein jedné z největších krizí ve svém životě. Protože studoval pokročilé předměty sám, Často stříhal třídy; to mu vyneslo nepřátelství některých profesorů, zejména Heinricha Webera. Bohužel Einstein požádal Webera o doporučující dopis. Einstein byl následně odmítnut pro každou akademickou pozici, na kterou se ucházel. Později napsal,

Albert Einstein
Albert Einstein

Albert Einstein.

© Nobelova nadace, Stockholm

našel bych to už dávno, kdyby se mnou Weber nehrál nepoctivou hru.

mezitím se Einsteinův vztah s Maricem prohloubil, ale jeho rodiče se vehementně postavili proti vztahu. Jeho matka zvláště protestovala proti jejímu srbskému původu (Maricova rodina byla východní pravoslavná křesťanka). Einstein se však vzepřel svým rodičům a v lednu 1902 měl s Maricem dokonce dítě Lieserl, jehož osud není znám. (Běžně se má za to, že zemřela na spálu nebo byla dána k adopci.)

v roce 1902 dosáhl Einstein možná nejnižšího bodu svého života. Nemohl se oženit s Maricem a podporovat rodinu bez práce a podnikání jeho otce zkrachovalo. Zoufalý a nezaměstnaný, Einstein vzal nízké zaměstnání doučování dětí, ale byl vyhozen i z těchto pracovních míst.

zlom nastal později toho roku, kdy ho otec jeho celoživotního přítele Marcela Grossmanna mohl doporučit na pozici úředníka ve švýcarském patentovém úřadu v Bernu. Asi tehdy Einsteinův otec vážně onemocněl a těsně předtím, než zemřel, dal požehnání svému synovi, aby se oženil s Maricem. Pro let, Einstein by dojít k obrovským smutkem vzpomínal, že jeho otec zemřel myšlení ho selhání.

s malým, ale stálým příjmem se Einstein poprvé cítil dostatečně sebevědomý, aby se oženil s Maricem, což udělal 6. ledna 1903. Jejich děti, Hans Albert a Eduard, se narodily v Bernu v letech 1904 a 1910. Při zpětném pohledu byla Einsteinova práce v patentovém úřadu požehnáním. Rychle dokončil analýzu patentových přihlášek, nechat mu čas snít o vizi, která ho posedla od jeho 16: co by se stalo, kdybyste závodili vedle světelného paprsku? Zatímco na polytechnické škole studoval Maxwellovy rovnice, které popisují povahu světla, a zjistil, o čemž James Clerk Maxwell—a sice, že rychlost světla zůstává stejná bez ohledu na to, jak rychle se pohybuje. To však porušuje Newtonovy pohybové zákony, protože v teorii Isaaca Newtona neexistuje absolutní rychlost. Tento vhled vedl Einsteina k formulování principu relativity: „rychlost světla je konstantní v jakémkoli inerciálním rámu(neustále se pohybujícím rámu).“

V roce 1905, se často nazývá Einsteinova „zázračný rok“, vydal čtyři papíry v Annalen der Physik, z nichž každý by změnit kurz moderní fyziky:

  • 1. „Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt“ („Na Heuristické Hledisko Týkající se Produkce a Transformace Světla“), v němž Einstein použil kvantovou teorii na světlo za účelem vysvětlení fotoelektrického jevu. Pokud se světlo vyskytuje v malých paketech (později nazývaných fotony), mělo by přesně vyřadit elektrony v kovu.
  • 2. „Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von v ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen“ („O Pohybu Malých Částic Suspendovaných ve Stacionárních Kapalinách Požadované Molekulárně-Kinetické Teorie Tepla“), v němž Einstein nabídl první experimentální důkaz existence atomů. Analýzou pohybu drobných částic suspendovaných v neperlivé vodě, nazývaných Brownianův pohyb, mohl vypočítat velikost atomů a Avogadrovo číslo (viz Avogadrův zákon).
  • 3. „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ („o elektrodynamice pohybujících se těles“), ve kterém Einstein vyložil matematickou teorii speciální relativity.
  • 4. „Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?“(„Závisí setrvačnost tělesa na jeho energetickém obsahu?“), předložený téměř jako dodatečný nápad, který ukázal, že teorie relativity vedla k rovnici E = mc2. To poskytlo první mechanismus k vysvětlení zdroje energie Slunce a dalších hvězd.

Einstein také předložil papír v roce 1905 pro jeho doktorát.

Další vědci, zejména Henri Poincaré a Hendrik Lorentz, měl kusy speciální teorii relativity, ale Einstein byl první, sestavit celá teorie dohromady a uvědomit si, že to byl univerzální zákon přírody, a ne podivný výplod pohybu v éteru, jako Poincaré a Lorentzova myslel. (V jednom soukromém dopise Mileva Einstein uvedené „naše teorie“, což vedlo některé spekulovat, že byla spoluzakladatel teorie relativity. Nicméně, Mileva opustil fyziky po dvakrát nedaří ní absolvent zkoušky, a není tam žádný záznam o jejím zapojení v rozvojových relativity. Ve skutečnosti ve svém příspěvku z roku 1905 Einstein připisuje své rozhovory s Bessem pouze vývoji relativity.)

v 19. století existovaly dva pilíře fyziky: Newtonovy zákony pohybu a Maxwellova teorie světla. Einstein si sám uvědomil, že jsou v rozporu a že jeden z nich musí padnout.



+