od ukończenia studiów do” roku cudu ” teorii naukowych

po ukończeniu studiów w 1900 roku Einstein stanął w obliczu jednego z największych kryzysów w swoim życiu. Ponieważ uczył się zaawansowanych przedmiotów na własną rękę, często wycinał lekcje; to przyniosło mu niechęć niektórych profesorów, zwłaszcza Heinricha Webera. Niestety Einstein poprosił Webera o list polecający. Einstein został następnie odrzucony na każde stanowisko akademickie, które złożył. Później napisał,

dawno bym się dowiedział, gdyby Weber nie grał ze mną w nieuczciwą grę.

tymczasem związek Einsteina z Maricem pogłębił się, ale jego rodzice stanowczo sprzeciwili się związkowi. Jego matka szczególnie sprzeciwiała się jej serbskiemu pochodzeniu (rodzina Marica była prawosławną chrześcijanką). Einstein sprzeciwił się jednak rodzicom, a w styczniu 1902 roku on i Maric mieli nawet dziecko, Lieserl, którego los jest nieznany. (Powszechnie uważa się, że zmarła na szkarlatynę lub została oddana do adopcji.)

w 1902 Einstein osiągnął prawdopodobnie najniższy punkt w swoim życiu. Nie mógł poślubić Marica i utrzymać rodziny bez pracy, a biznes jego ojca zbankrutował. Zdesperowany i bezrobotny, Einstein podjął skromną pracę ucząc dzieci, ale został zwolniony nawet z tych prac.

punkt zwrotny nastąpił jeszcze w tym samym roku, kiedy ojciec jego przyjaciela Marcela Grossmanna był w stanie zarekomendować go na stanowisko urzędnika w szwajcarskim Urzędzie Patentowym w Bernie. Mniej więcej wtedy ojciec Einsteina poważnie zachorował i tuż przed śmiercią dał swojemu synowi błogosławieństwo na małżeństwo z Maric. Przez lata Einstein doświadczył ogromnego smutku, pamiętając, że jego ojciec zmarł myśląc, że jest nieudacznikiem.

z małym, ale stałym dochodem po raz pierwszy Einstein czuł się wystarczająco pewnie, aby poślubić Maric, co zrobił 6 stycznia 1903 roku. Ich dzieci, Hans Albert I Eduard, urodzili się w Bernie odpowiednio w 1904 i 1910 roku. Z perspektywy czasu praca Einsteina w Urzędzie Patentowym była błogosławieństwem. Szybko kończył analizę wniosków patentowych, pozostawiając mu czas na marzenie o wizji, która go opętała od 16 roku życia: co by się stało, gdybyś ścigał się obok wiązki światła? Będąc na Politechnice studiował równania Maxwella opisujące naturę światła i odkrył fakt nieznany samemu Jamesowi Clerkowi Maxwellowi-mianowicie, że prędkość światła pozostaje taka sama bez względu na to jak szybko się porusza. Narusza to jednak prawa ruchu Newtona, ponieważ w teorii Isaaca Newtona nie ma prędkości absolutnej. Ten wgląd doprowadził Einsteina do sformułowania Zasady względności: „prędkość światła jest stała w każdej inercyjnej ramie (stale poruszającej się ramie).”

w 1905 roku, często nazywany „rokiem cudów Einsteina”, opublikował cztery prace w Annalen der Physik, z których każda zmieniłaby bieg współczesnej fizyki:

• 1. „Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” („o heurystycznym punkcie widzenia dotyczącym produkcji i transformacji światła”), w którym Einstein zastosował teorię kwantową do światła w celu wyjaśnienia efektu fotoelektrycznego. Jeśli światło występuje w małych pakietach (zwanych później fotonami), to powinno precyzyjnie wybijać elektrony w metalu.
• 2. „Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” („o ruchu małych cząstek zawieszonych w stacjonarnych cieczach wymaganych przez molekularno-kinetyczną teorię ciepła”), w której Einstein zaproponował pierwszy eksperymentalny dowód istnienia atomów. Analizując ruch małych cząstek zawieszonych w nieruchomej wodzie, zwany ruchem Browna, mógł obliczyć wielkość przepychających się atomów i liczbę Avogadro (patrz prawo Avogadro).
• 3. „Zur Elektrodynamik bewegter Körper „(„o elektrodynamice ciał ruchomych”), w którym Einstein przedstawił matematyczną teorię szczególnej teorii względności.
• 4. „Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?”(„Czy bezwładność ciała zależy od jego zawartości energii?”), przedstawionej niemal jako refleksja, która wykazała, że teoria względności doprowadziła do równania E = mc2. Był to pierwszy mechanizm wyjaśniający źródło energii Słońca i innych gwiazd.

Einstein złożył również pracę w 1905 roku do swojego doktoratu.

inni naukowcy, zwłaszcza Henri Poincaré i Hendrik Lorentz, mieli fragmenty teorii szczególnej teorii względności, ale Einstein był pierwszym, który zebrał całą teorię razem i uświadomił sobie, że było to uniwersalne prawo natury, a nie ciekawy wytwór ruchu w eterze, jak Poincaré i Lorentz myśleli. (W jednym z prywatnych listów do Milevej Einstein odniósł się do” naszej teorii”, co doprowadziło niektórych do spekulacji, że była współzałożycielką teorii względności. Jednak Mileva porzuciła fizykę po dwukrotnym oblaniu egzaminów i nie ma żadnych zapisów o jej zaangażowaniu w rozwój teorii względności. W rzeczywistości w swojej pracy z 1905 roku Einstein przypisuje tylko swoje rozmowy z Besso w rozwijaniu teorii względności.)

w XIX wieku istniały dwa filary fizyki: prawa ruchu Newtona i teoria światła Maxwella. Einstein był sam w uświadomieniu sobie, że są w sprzeczności i że jeden z nich musi upaść.