a diploma megszerzésétől a tudományos elméletek “csodaévéig”

az 1900-as diploma megszerzése után Einstein élete egyik legnagyobb válságával szembesült. Mivel egyedül tanult haladó tantárgyakat, gyakran csökkentette az órákat; ez néhány professzor, különösen Heinrich Weber ellenségeskedését váltotta ki. Sajnos Einstein ajánlólevelet kért Webertől. Einsteint később elutasították minden akadémiai pozícióért, amelyre jelentkezett. Később írt,

már régen megtaláltam volna, ha Weber nem játszott volna velem tisztességtelen játékot.

eközben Einstein kapcsolata Maric-kel elmélyült, de szülei hevesen ellenezték a kapcsolatot. Édesanyja különösen kifogásolta Szerb hátterét (Maric családja keleti ortodox keresztény volt). Einstein azonban szembeszállt szüleivel, és 1902 januárjában Maricnak még gyermeke is született, Lieserl, akinek sorsa ismeretlen. (Általában úgy gondolják, hogy skarlát-lázban halt meg, vagy örökbefogadásra adták fel.)

1902-ben Einstein élete talán legalacsonyabb pontját érte el. Nem tudta feleségül venni Maricot, és nem tudta eltartani a családot munka nélkül, és apja vállalkozása csődbe ment. A kétségbeesett és munkanélküli Einstein alacsonyrendű munkákat vállalt, gyerekeket korrepetálva, de még ezekből a munkákból is kirúgták.

a fordulópont még abban az évben következett be, amikor egész életében barátja, Marcel Grossmann apja beajánlhatta őt a Berni Svájci Szabadalmi Hivatal hivatalnokának. Ekkor Einstein apja súlyosan megbetegedett, és közvetlenül halála előtt áldását adta arra, hogy fia feleségül vegye Maricot. Einstein évekig hatalmas szomorúságot tapasztalt, emlékezve arra, hogy apja meghalt, azt gondolva, hogy kudarcot vall.

egy kicsi, de állandó jövedelem az első alkalommal, Einstein magabiztosnak érezte magát ahhoz, hogy feleségül Maric, amit ő január 6-án, 1903. Gyermekeik, Hans Albert és Eduard Bernben születtek 1904-ben és 1910-ben. Utólag, Einstein munkája a szabadalmi hivatalban áldás volt. Gyorsan befejezi a szabadalmi bejelentések elemzését, időt hagyva arra, hogy álmodozzon arról a látomásról, amely megszállta őt 16 éves kora óta: mi történne, ha egy fénysugár mellett versenyezne? A Politechnikai iskolában tanulmányozta Maxwell egyenleteit, amelyek leírják a fény természetét, és felfedezett egy tényt, amely maga James Clerk Maxwell számára ismeretlen—nevezetesen, hogy a fénysebesség változatlan marad, függetlenül attól, hogy milyen gyorsan mozog. Ez azonban sérti Newton mozgástörvényeit, mivel Isaac Newton elméletében nincs abszolút sebesség. Ez a betekintés arra késztette Einsteint, hogy megfogalmazza a relativitás elvét: “a fénysebesség állandó bármely inerciális keretben (folyamatosan mozgó keretben).”

1905 folyamán, amelyet gyakran Einstein “csoda évének” neveznek, négy cikket tett közzé a Annalen der Physik, amelyek mindegyike megváltoztatná a modern fizika menetét:

• 1. “A fény keletkezésének és átalakulásának heurisztikus nézőpontjáról “(on a heuristic Viewpoint about the Production and Transformation of Light), amelyben Einstein a kvantumelméletet a fényre alkalmazta, hogy megmagyarázza a fotoelektromos hatást. Ha a fény apró csomagokban (később fotonoknak nevezik) fordul elő, akkor pontosan ki kell ütnie az elektronokat egy fémben.
• 2. “Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von a ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” (“a Mozgás a Kis Részecskék Felfüggesztett Álló Folyadékok által Előírt, a Molekuláris Kinetikus Elmélet Meleg”), amely Einstein kínált az első kísérleti bizonyíték, hogy létezik az atomok. Az állóvízben lebegő apró részecskék, az úgynevezett Brown-mozgás mozgásának elemzésével ki tudta számítani a lökdösődő atomok méretét és Avogadro számát (lásd Avogadro törvénye).
• 3. “Zur Elektrodynamik bewegter K Apprper “(“a mozgó testek Elektrodinamikájáról”), amelyben Einstein lefektette a speciális relativitáselmélet matematikai elméletét.
• 4. “Ist die Trägheit az Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?”(“A test tehetetlensége függ-e annak Energiatartalmától?”), amelyet szinte utólag nyújtottak be, ami azt mutatta, hogy a relativitáselmélet az E = mc2 egyenlethez vezetett. Ez volt az első mechanizmus a nap és más csillagok energiaforrásának magyarázatára.

Einstein is benyújtott egy papírt 1905-ben doktorált.

más tudósoknak, különösen Henri Poincar Xhamsternek és Hendrik Lorentznek voltak darabjai a speciális relativitáselméletből, de Einstein volt az első, aki összerakta az egész elméletet, és rájött, hogy ez a természet egyetemes törvénye, nem pedig az éterben való mozgás furcsa szüleménye, ahogy Poincar 6 és Lorentz gondolta. (Egy milevához intézett magánlevelében Einstein “a mi elméletünkre” hivatkozott, ami arra késztette egyeseket, hogy a relativitáselmélet társalapítója volt. Mileva azonban abbahagyta a fizikát, miután kétszer is megbukott a diplomás vizsgáin, és nincs feljegyzés arról, hogy részt vett volna a relativitáselmélet fejlesztésében. Valójában Einstein 1905-ös cikkében csak a Bessóval folytatott beszélgetéseit írja jóvá a relativitáselmélet fejlesztésében.

a 19.században a fizika két pillére volt: Newton mozgástörvényei és Maxwell fényelmélete. Einstein egyedül ismerte fel, hogy ellentmondásban vannak, és hogy az egyiknek el kell buknia.