อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

DE
14 มีนาคม พ.ศ. 2422

Albert Einstein

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

นักฟิสิกส์เชื้อชาติเยอรมัน

ข้าพเจ้าไม่ทราบว่าสงครามโลกครั้งที่ 3
จะใช้อาวุธอะไรประหัตประหารกัน
รู้แต่เพียงว่าถ้าเกิดสงครามโลกครั้งที่ 4
เราจะใช้กระบองไม้หินเป็นอาวุธ


อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) (14 มีนาคม พ.ศ. 2422 – 18 เมษายน พ.ศ. 2498) เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎี ในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2428 ชาวเยอรมันเชื้อสายยิวที่มีสัญชาติสวิสและอเมริกัน (ตามลำดับ) ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาเป็นผู้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพ และมีส่วนร่วมในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม สถิติกลศาสตร์ และจักรวาลวิทยา เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ใน พ.ศ. 2464 จากการอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก และจาก "การทำประโยชน์แก่ฟิสิกส์ทฤษฎี"

หลังจากที่ไอน์สไตน์ค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในปี พ.ศ. 2458 เขาก็กลายเป็นผู้ที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยธรรมดานักสำหรับนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่ง ในปีต่อ ๆ มา ชื่อเสียงของเขาได้ขยายออกไปมากกว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์ ไอน์สไตน์ ได้กลายมาเป็นแบบอย่างของความฉลาดหรืออัจฉริยะ ความนิยมในตัวของเขาทำให้มีการใช้ชื่อไอน์สไตน์ในการโฆษณา หรือแม้แต่การจดทะเบียนชื่อ "อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์" ให้เป็นเครื่องหมายการค้า

ตัวไอน์สไตน์เองมีความระลึกถึงผลกระทบทางสังคม ซึ่งมีผลมาจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง ในฐานะที่เขาได้เป็นปูชนียบุคคลแห่งความบรรลุทางปัญญา เขายังคงถูกยกย่องให้เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีอิทธิพลต่อวิทยาศาสตร์ที่สุดในยุคปัจจุบัน ทุกการสร้างสรรค์ของเขายังคงเป็นที่เคารพนับถือ ทั้งในความเชื่อในความสง่า ความงาม และความรู้แจ้งเห็นจริงในจักรวาล (คือแหล่งเสริมสร้างแรงบันดาลใจในวิทยาศาสตร์ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่) เป็นสูงสุด ความชาญฉลาดเชิงโครงสร้างของเขาแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบของจักรวาล ซึ่งงานเหล่านี้ถูกนำเสนอผ่านผลงานและหลักปรัชญาของเขา ในทุกวันนี้ ไอน์สไตน์ยังคงเป็นที่รู้จักดีในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่โด่งดังที่สุด ทั้งในวงการวิทยาศาสตร์และนอกวงการ

ผลงานของไอน์สไตน์ในสาขาฟิสิกส์มีมากมาย เช่น

  • ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ซึ่งนำกลศาสตร์มาประยุกต์รวมกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
  • ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นไปตามหลักแห่งความสมมูล
  • วางรากฐานของจักรวาลเชิงสัมพัทธ์ และค่าคงที่จักรวาล
  • ขยายแนวความคิดยุคหลังนิวตัน สามารถอธิบายจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวพุธได้อย่างลึกซึ้ง
  • ทำนายการหักเหของแสงอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงและเลนส์ความโน้มถ่วง
  • อธิบายการเกิดปรากฏการณ์ของแรงยกตัว
  • ริเริ่มทฤษฎีการแกว่งตัวอย่างกระจายซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของบราวน์ของโมเลกุล
  • ทฤษฎีโฟตอนกับความเกี่ยวพันระหว่างคลื่น-อนุภาค ซึ่งพัฒนาจากคุณสมบัติอุณหพลศาสตร์ของแสง
  • ทฤษฎีควอนตัมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของอะตอมในของแข็ง
  • พลังงานที่จุดศูนย์
  • อธิบายรูปแบบย่อยของสมการของชเรอดิงเงอร์
  • EPR paradox
  • ริเริ่มโครงการทฤษฎีแรงเอกภาพ

ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์ผลงานทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 300 ชิ้น และงานอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์อีกกว่า 150 ชิ้น ปี พ.ศ. 2542 นิตยสารไทมส์ ยกย่องให้เขาเป็น "บุรุษแห่งศตวรรษ" ผู้เขียนชีวประวัติของเขาเอ่ยถึงเขาว่า "สำหรับความหมายในทางวิทยาศาสตร์ และต่อมาเป็นความหมายต่อสาธารณะ ไอน์สไตน์ มีความหมายเดียวกันกับ อัจฉริยะ"

ประวัติ

วัยเด็กและในวิทยาลัย

ไอน์สไตน์เกิดในเมืองอูล์ม ราชอาณาจักรเวือร์ทเทมแบร์ก สมัยจักรวรรดิเยอรมัน ห่างจากเมืองชตุทท์การ์ทไปทางตะวันออกประมาณ 100 กิโลเมตร ซึ่งในปัจจุบันคือรัฐบาเดิน-เวือร์ทเทมแบร์ก ประเทศเยอรมนี บิดาของเขาชื่อว่า แฮร์มานน์ ไอน์สไตน์ เป็นพนักงานขายทั่วไปซึ่งกำลังทำการทดลองเกี่ยวกับเคมีไฟฟ้า มารดาชื่อว่า พอลลีน โดยมีคนรับใช้หนึ่งคนชื่อ คอช ทั้งคู่แต่งงานกันในโบสถ์ในสตุ๊ทการ์ท (เยอรมัน: Stuttgart-Bad Cannstatt) ครอบครัวของเขาเป็นชาวยิว (แต่ไม่เคร่งครัดนัก) อัลเบิร์ตเข้าเรียนในโรงเรียนประถมคาธอลิก และเข้าเรียนไวโอลิน ตามความต้องการของแม่ของเขาที่ยืนยันให้เขาได้เรียน

เมื่อเขาอายุได้ห้าขวบ พ่อของเขานำเข็มทิศพกพามาให้เล่น และทำให้ไอน์สไตน์รู้ว่ามีบางสิ่งบางอย่างในพื้นที่ที่ว่างเปล่า ซึ่งส่งแรงผลักเข็มทิศให้เปลี่ยนทิศไป เขาได้อธิบายในภายหลังว่าประสบการณ์เหล่านี้คือหนึ่งในส่วนที่เป็นแรงบันดาลใจให้แก่เขาในชีวิต แม้ว่าเขาชอบที่จะสร้างแบบจำลองและอุปกรณ์กลได้ในเวลาว่าง เขาถือเป็นผู้ที่เรียนรู้ได้ช้า สาเหตุอาจเกิดจากการที่เขามีความพิการทางการอ่านหรือเขียน (dyslexia) ความเขินอายซึ่งพบได้ทั่วไป หรือการที่เขามีโครงสร้างสมองที่ไม่ปกติและหาได้ยากมาก (จากการชันสูตรสมองของเขาหลังจากที่ไอน์สไตน์เสียชีวิต) เขายกความดีความชอบในการพัฒนาทฤษฎีของเขาว่าเป็นผลมาจากความเชื่องช้าของเขาเอง โดยกล่าวว่าเขามีเวลาครุ่นคิดถึงอวกาศและเวลามากกว่าเด็กคนอื่น ๆ เขาจึงสามารถสามารถพัฒนาทฤษฎีเหล่านี้ได้ โดยการที่เขาสามารถรับความรู้เชิงปัญญาได้มากกว่าและนานกว่าคนอื่น ๆ

ไอน์สไตน์เริ่มเรียนคณิตศาสตร์เมื่อประมาณอายุ 12 ปี โดยที่ลุงของเขาทั้งสองคนเป็นผู้อุปถัมถ์ความสนใจเชิงปัญญาของเขาในช่วงย่างเข้าวัยรุ่นและวัยรุ่น โดยการแนะนำและให้ยืมหนังสือซึ่งเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์

ใน พ.ศ. 2437 เนื่องมาจากความล้มเหลวในธุรกิจเคมีไฟฟ้าของพ่อของเขา ทำให้ครอบครัวไอน์สไตน์ย้ายจากเมืองมิวนิก ไปยังเมืองพาเวีย (ใกล้กับเมืองมิลาน) ประเทศอิตาลี ในปีเดียวกัน เขาได้เขียนผลงานทางวิทยาศาสตร์ชิ้นหนึ่งขึ้นมา (คือ "การศึกษาสถานะของอีเธอร์ในสนามแม่เหล็ก") โดยที่ไอน์สไตน์ยังอาศัยอยู่ในบ้านพักในมิวนิกอยู่จนเรียนจบจากโรงเรียน โดยเรียนเสร็จไปแค่ภาคเรียนเดียวก่อนจะลาออกจากโรงเรียนมัธยมศึกษา กลางฤดูใบไม้ผลิ ในปี พ.ศ. 2438 แล้วจึงตามครอบครัวของเขาไปอาศัยอยู่ในเมืองพาเวีย เขาลาออกโดยไม่บอกพ่อแม่ของเขา และโดยไม่ผ่านการเรียนหนึ่งปีครึ่งรวมถึงการสอบไล่ ไอน์สไตน์เกลี้ยกล่อมโรงเรียนให้ปล่อยตัวเขาออกมา โดยกล่าวว่าจะไปศึกษาเป็นนักศึกษาแพทย์ฝึกหัดตามคำเชิญจากเพื่อนผู้เป็นแพทย์ของเขาเอง โรงเรียนยินยอมให้เขาลาออก แต่นี่หมายถึงเขาจะไม่ได้รับใบรับรองการศึกษาชั้นเรียนมัธยม

แม้ว่าเขาจะมีความสามารถชั้นเลิศในสาขาวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ แต่การที่เขาไร้ความรู้ใด ๆ ทางด้านศิลปศาสตร์ ทำให้เขาไม่ผ่านการสอบคัดเลือกเข้าสถาบันเทคโนโลยีแห่งสมาพันธรัฐสวิสในเมืองซูริก (เยอรมัน: Eidgenössische Technische Hochschule หรือ ETH) ทำให้ครอบครัวเขาต้องส่งเขากลับไปเรียนมัธยมศึกษาให้จบที่อารอในสวิตเซอร์แลนด์ เขาสำเร็จการศึกษาและได้รับใบอนุปริญญาในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2439 และสอบเข้า ETH ได้ในเดือนตุลาคม แล้วจึงย้ายมาอาศัยอยู่ในเมืองซูริก ในปีเดียวกัน เขากลับมาที่บ้านเกิดของเขาเพื่อเพิกถอนภาวะการเป็นพลเมืองของเขาในเวอร์เทมบูรก์ ทำให้เขากลายเป็นผู้ไร้สัญชาติ

ใน พ.ศ. 2443 เขาได้รับประกาศนียบัตรสำเร็จการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสมาพันธรัฐสวิส และได้รับสิทธิ์พลเมืองสวิสในปี พ.ศ. 2444

งานในสำนักงานสิทธิบัตร

หลังจากจบการศึกษา ไอน์สไตน์ไม่สามารถหางานสอนหนังสือได้ หลังจากเพียรพยายามอยู่เกือบสองปี พ่อของอดีตเพื่อนร่วมชั้นคนหนึ่งก็ช่วยให้เขาได้งานทำที่สำนักงานสิทธิบัตรในกรุงเบิร์น ในตำแหน่งผู้ช่วยตรวจสอบเอกสาร หน้าที่ของเขาคือการตรวจประเมินใบสมัครของสิทธิบัตรในหมวดหมู่อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2446 ไอน์สไตน์ก็ได้บรรจุเข้าเป็นพนักงานประจำ หลังจากถูกมองข้ามมานานจนกระทั่งกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีจักรกล

ไอน์สไตน์กับเพื่อนหลายคนที่รู้จักกันในเบิร์น ได้รวมกลุ่มกันเป็นชมรมเล็กๆ สำหรับคุยกันเรื่องวิทยาศาสตร์และปรัชญา ตั้งชื่อกลุ่มอย่างล้อเลียนว่า "The Olympia Academy" พวกเขาอ่านหนังสือร่วมกันเช่น งานของปวงกาเร แม็ค และฮูม ซึ่งส่งอิทธิพลต่อแนวคิดด้านวิทยาศาสตร์และปรัชญาของไอน์สไตน์มาก

ตลอดช่วงเวลาเหล่านี้ ไอน์สไตน์แทบจะไม่ได้เข้าไปข้องเกี่ยวใดๆ กับชุมชนทางฟิสิกส์เลย งานที่สำนักงานสิทธิบัตรของเขาโดยมากจะเกี่ยวกับปัญหาเรื่องการส่งสัญญาณไฟฟ้าและการซิงโครไนซ์ทางเวลาระหว่างระบบไฟฟ้ากับระบบทางกล ซึ่งเป็นสองปัญหาหลักทางเทคนิคอันเป็นจุดสนใจของการทดลองในความคิดยุคนั้น ซึ่งในเวลาต่อมาได้ชักนำให้ไอน์สไตน์ไปสู่ผลสรุปอันลึกซึ้งเกี่ยวกับธรรมชาติของแสงและความเกี่ยวพันพื้นฐานระหว่างอวกาศกับเวลา

ชีวิตครอบครัว

ไอน์สไตน์มีบุตรสาวหนึ่งคนกับมิเลวา มาริค ชื่อว่า ไลแซล (Lieserl) คาดว่าเกิดในตอนต้นปี พ.ศ. 2445 ที่เมือง Novi Sad

ไอน์สไตน์แต่งงานกับมิเลวาเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2446 แม้จะถูกมารดาคัดค้านเพราะนางมีอคติกับชาวเซิร์บ และคิดว่ามาริคนั้น "แก่เกินไป" ทั้งยัง "หน้าตาอัปลักษณ์" ความสัมพันธ์ของคนทั้งสองค่อนข้างจะเป็นส่วนตัวและเป็นคู่ชีวิตที่มีสติปัญญา ในจดหมายฉบับหนึ่งถึงหล่อน ไอน์สไตน์เรียกมาริคว่า "สิ่งมีชีวิตที่เสมอกันกับผม ผู้ซึ่งแข็งแรงและมีอิสระเฉกเช่นเดียวกัน" มีการถกเถียงกันอยู่เป็นบางคราวว่า มาริคมีอิทธิพลต่องานของไอน์สไตน์บ้างหรือไม่ อย่างไรก็ตาม นักประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์ต่างลงความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่า ไม่มีบุตรคนแรกของไอน์สไตน์กับมิเลวา คือ ฮันส์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เกิดเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2447 ที่กรุงเบิร์น ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ บุตรคนที่สองคือ เอดูอาร์ด เกิดที่ซูริกเมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2453

อัลเบิร์ตกับมาริคหย่ากันเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2462 หลังจากแยกกันอยู่ 5 ปี ในวันที่ 2 มิถุนายนปีเดียวกันนั้น ไอน์สไตน์แต่งงานกับ เอลซา โลเวนธาล (นี ไอน์สไตน์) นางพยาบาลที่ช่วยดูแลอภิบาลระหว่างที่เขาป่วย เอลซาเป็นญาติห่างๆ ทั้งทางฝั่งพ่อและฝั่งแม่ของไอน์สไตน์ ครอบครัวไอน์สไตน์ช่วยกันเลี้ยงดู มาร์ก็อต และ อิลเซ ลูกสาวของเอลซาจากการแต่งงานครั้งแรกของเธอ แต่ทั้งสองคนไม่มีลูกด้วยกัน

วาระสุดท้ายของชีวิต

18 มิถุนายน พ.ศ. 2498 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ 20 เสียชีวิตด้วยโรคหัวใจวาย ที่เมืองพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซี สหรัฐอเมริกา

งานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การคิดค้นทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

  • ปี พ.ศ. 2448 ขณะที่ไอน์สไตน์ทำงานอยู่ที่สำนักงานสิทธิบัตร ก็ได้ตีพิมพ์บทความ 4 เรื่องใน Annalen der Physik ซึ่งเป็นวารสารทางฟิสิกส์ชั้นนำของเยอรมนี บทความทั้งสี่นี้ในเวลาต่อมาเรียกชื่อรวมกันว่า "Annus Mirabilis Papers"
  • บทความเกี่ยวกับธรรมชาติเฉพาะตัวของแสง นำไปสู่แนวคิดที่ส่งผลต่อการทดลองที่มีชื่อเสียง คือปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก หลักการง่ายๆ ก็คือ แสงมีปฏิกิริยากับสสารในรูปแบบของ "ก้อน" พลังงาน (ควอนตา) เป็นห้วงๆ แนวคิดนี้เคยนำเสนอมาก่อนหน้านี้แล้วโดย แมกซ์ พลังค์ ในปี พ.ศ. 2443 ซึ่งเป็นแนวคิดที่ขัดแย้งกับทฤษฎีเกี่ยวกับคลื่นแสงที่เชื่อกันอยู่ในยุคสมัยนั้น
  • บทความเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของบราวน์ อธิบายถึงการเคลื่อนไหวแบบสุ่มของวัตถุขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเป็นผลโดยตรงจากการกระทำของโมเลกุล แนวคิดนี้สนับสนุนต่อทฤษฎีอะตอม
  • บทความเกี่ยวกับอิเล็กโตรไดนามิกส์ของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ เป็นกำเนิดของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ แสดงให้เห็นว่าความเร็วของแสงที่กำลังสังเกตอย่างอิสระ ณ สภาวะการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐานไปเหมือนๆ กัน ผลสืบเนื่องจากแนวคิดนี้รวมถึงกรอบของกาล-อวกาศของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะช้าลงและหดสั้นลง (ตามทิศทางของการเคลื่อนที่) โดยสัมพัทธ์กับกรอบของผู้สังเกต บทความนี้ยังโต้แย้งแนวคิดเกี่ยวกับ luminiferous aether ซึ่งเป็นเสาหลักทางฟิสิกส์ทฤษฎีในยุคนั้น ว่าเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น
  • บทความว่าด้วยสมดุลของมวล-พลังงาน (ซึ่งก่อนหน้านี้เชื่อว่ามันไม่เกี่ยวข้องกันเลย) ไอน์สไตน์ปรับปรุงสมการสัมพัทธภาพพิเศษของเขาจนกลายมาเป็นสมการอันโด่งดังที่สุดแห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 คือ E = mc2 ซึ่งบอกว่า มวลขนาดเล็กจิ๋วสามารถแปลงไปเป็นพลังงานปริมาณมหาศาลได้ ซึ่งเป็นจุดกำเนิดการพัฒนาของพลังงานนิวเคลียร์

แสง กับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ปี พ.ศ. 2449 สำนักงานสิทธิบัตรเลื่อนขั้นให้ไอน์สไตน์เป็น Technical Examiner Second Class แต่เขาก็ยังไม่ทิ้งงานด้านวิชาการ ปี พ.ศ. 2451 เขาได้เข้าเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยเบิร์น พ.ศ. 2453 เขาเขียนบทความอธิบายถึงผลสะสมของแสงที่กระจายตัวโดยโมเลกุลเดี่ยวๆ ในบรรยากาศ ซึ่งเป็นการอธิบายว่า เหตุใดท้องฟ้าจึงเป็นสีน้ำเงิน

ระหว่าง พ.ศ. 2452 ไอน์สไตน์ตีพิมพ์บทความ "Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung" (พัฒนาการของมุมมองเกี่ยวกับองค์ประกอบและหัวใจสำคัญของการแผ่รังสี) ว่าด้วยการพิจารณาแสงในเชิงปริมาณ ในบทความนี้ รวมถึงอีกบทความหนึ่งก่อนหน้านั้นในปีเดียวกัน ไอน์สไตน์ได้แสดงว่า พลังงานควอนตัมของมักซ์ พลังค์ จะต้องมีโมเมนตัมที่แน่นอนและแสดงตัวในลักษณะที่คล้ายคลึงกับอนุภาคที่เป็นจุด บทความนี้ได้พูดถึงแนวคิดเริ่มต้นเกี่ยวกับโฟตอน (แม้ในเวลานั้นจะยังไม่ได้เรียกด้วยคำนี้ ผู้ตั้งชื่อ 'โฟตอน' คือ กิลเบิร์ต เอ็น. ลิวอิส ในปี พ.ศ. 2469) และให้แรงบันดาลใจเกี่ยวกับความเกี่ยวพันกันระหว่างคลื่นกับอนุภาค ในวิชากลศาสตร์ควอนตัม

พ.ศ. 2454 ไอน์สไตน์ได้เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยซูริก แต่หลังจากนั้นไม่นานเขาก็ยอมรับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเยอรมัน ชาร์ลส์-เฟอร์ดินานด์ ในกรุงปราก ที่นี่ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อแสง ซึ่งก็คือการเคลื่อนไปทางแดงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และการหักเหของแสงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง บทความนี้ช่วยแนะแนวทางแก่นักดาราศาสตร์ในการตรวจสอบการหักเหของแสงระหว่างการเกิดสุริยคราส นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน เออร์วิน ฟินเลย์-ฟรอนด์ลิค ได้เผยแพร่ข้อท้าทายของไอน์สไตน์นี้ไปยังนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก

พ.ศ. 2455 ไอน์สไตน์กลับมายังสวิตเซอร์แลนด์และรับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเดิมที่เขาเป็นศิษย์เก่า คือ ETH เขาได้พบกับนักคณิตศาสตร์ มาร์เซล กรอสมานน์ ซึ่งช่วยให้เขารู้จักกับเรขาคณิตของรีมานน์และเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ และโดยการแนะนำของทุลลิโอ เลวี-ซิวิตา นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี ไอน์สไตน์จึงได้เริ่มใช้ประโยชน์จากความแปรปรวนร่วมเข้ามาประยุกต์ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเขา มีช่วงหนึ่งที่ไอน์สไตน์รู้สึกว่าแนวทางนี้ไม่น่าจะใช้ได้ แต่เขาก็หันกลับมาใช้อีก และในปลายปี พ.ศ. 2458 ไอน์สไตน์จึงได้เผยแพร่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งยังคงใช้อยู่ตราบถึงปัจจุบัน ทฤษฎีนี้อธิบายถึงแรงโน้มถ่วงว่าเป็นการบิดเบี้ยวของโครงสร้างกาลอวกาศโดยวัตถุที่ส่งผลเป็นแรงเฉื่อยต่อวัตถุอื่น

ทฤษฎีแรงเอกภาพ

งานวิจัยของไอน์สไตน์หลังจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมีหัวใจหลักอยู่ที่การพยายามทำให้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงสามารถอธิบายคุณสมบัติของแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ปี พ.ศ. 2493 เขาได้พูดถึงแนวคิดเรื่อง "ทฤษฎีแรงเอกภาพ" ในวารสาร Scientific American ในบทความชื่อว่า "On the Generalized Theory of Gravitation" แม้เขาจะได้รับความยกย่องอยู่พอสมควร แต่ก็ไม่ค่อยได้รับการสนับสนุนในการวิจัยเรื่องนี้ และความทุ่มเทส่วนใหญ่ของเขาก็ไม่ประสบความสำเร็จ

ในความพยายามของไอน์สไตน์ที่จะรวมแรงพื้นฐานทั้งหมดเข้าในกฎเดียวกัน เขาได้ละเลยการพัฒนากระแสหลักในทางฟิสิกส์ไปบางส่วน ที่สำคัญคือแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มและแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน ซึ่งไม่มีใครเข้าใจมากนักตราบจนอีกหลายปีผ่านไปหลังจากเขาเสียชีวิตไปแล้ว ขณะเดียวกัน แนวทางพัฒนาฟิสิกส์กระแสหลักเองก็ละเลยแนวคิดของไอน์สไตน์เกี่ยวกับการรวมแรงเช่นเดียวกัน ครั้นต่อมาความฝันของไอน์สไตน์ในการรวมกฎฟิสิกส์ทั้งหลายเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงจึงเป็นแรงบันดาลใจสำคัญต่อแนวทางศึกษาฟิสิกส์ยุคใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อทฤษฎีแห่งสรรพสิ่งและทฤษฎีสตริง ขณะที่มีความตื่นตัวมากขึ้นในสาขากลศาสตร์ควอนตัมด้วย

แบบจำลองแก๊สของชเรอดิงเจอร์

ไอน์สไตน์แนะนำให้แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์นำเอาแนวคิดของมักซ์ พลังค์ไปใช้ ที่มองระดับพลังงานของแก๊สในภาพรวมมากกว่าจะมองเป็นโมเลกุลเดี่ยวๆ ชเรอดิงเงอร์ประยุกต์แนวคิดนี้ในบทความวิจัยโดยใช้การกระจายตัวของโบลทซ์มันน์เพื่อหาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของแก๊สอุดมคติกึ่งคลาสสิก ชเรอดิงเงอร์ขออนุญาตใส่ชื่อไอน์สไตน์เป็นผู้เขียนบทความร่วม แต่ต่อมาไอน์สไตน์ปฏิเสธคำเชิญนั้น

ตู้เย็นไอน์สไตน์

พ.ศ. 2469 ไอน์สไตน์กับลูกศิษย์เก่าคนหนึ่งคือ ลีโอ ซีลาร์ด นักฟิสิกส์ชาวฮังการีผู้ต่อมาได้ร่วมในโครงการแมนฮัตตัน และได้รับยกย่องในฐานะผู้ค้นพบห่วงโซ่ปฏิกิริยา ทั้งสองได้ร่วมกันประดิษฐ์ ตู้เย็นไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเลย และใช้พลังงานนำเข้าเพียงอย่างเดียวคือพลังงานความร้อน สิ่งประดิษฐ์นี้ได้จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2473

บอร์กับไอน์สไตน์

ราวคริสต์ทศวรรษ 1920 มีการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมให้เป็นทฤษฎีที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ไอน์สไตน์ไม่ค่อยเห็นด้วยนักกับการตีความโคเปนเฮเกนว่าด้วยทฤษฎีควอนตัม ซึ่งพัฒนาขึ้นโดย นีลส์ บอร์ กับ แวร์เนอร์ ไฮเซนแบร์ก ซึ่งอธิบายปรากฏการณ์ทางควอนตัมว่าเป็นเรื่องของความน่าจะเป็น ที่จะส่งผลต่อเพียงอันตรกิริยาในระบบแบบดั้งเดิม มีการโต้วาทีสาธารณะระหว่างไอน์สไตน์กับบอร์สืบต่อมาเป็นเวลายาวนานหลายปี (รวมถึงในระหว่างการประชุมซอลเวย์ด้วย) ไอน์สไตน์สร้างการทดลองในจินตนาการขึ้นเพื่อโต้แย้งการตีความโคเปนเฮเกน แต่ภายหลังก็ถูกบอร์พิสูจน์แย้งได้ ในจดหมายฉบับหนึ่งซึ่งไอน์สไตน์เขียนถึง มักซ์ บอร์น ในปี พ.ศ. 2469 เขาบอกว่า "ผมเชื่อว่า พระเจ้าไม่ได้สร้างสรรพสิ่งด้วยการทอยเต๋า"

ไอน์สไตน์ไม่เคยพอใจกับสิ่งที่เขาได้รับรู้เกี่ยวกับการอธิบายถึงธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ในทฤษฎีควอนตัม ในปี พ.ศ. 2478 เขาค้นคว้าเพิ่มเติมในประเด็นเหล่านี้ร่วมกับเพื่อนร่วมงานอีก 2 คน คือ บอริส โพโดลสกี และ นาธาน โรเซน และตั้งข้อสังเกตว่า ทฤษฎีดังกล่าวดูจะต้องอาศัยอันตรกิริยาแบบไม่แบ่งแยกถิ่น ต่อมาเรียกข้อโต้แย้งนี้ว่า EPR พาราด็อกซ์ (มาจากนามสกุลของไอน์สไตน์ โพโดลสกี และโรเซน) การทดลอง EPR ได้จัดทำขึ้นในเวลาต่อมา และได้ผลลัพธ์ที่ช่วยยืนยันการคาดการณ์ตามทฤษฎีควอนตัม

สิ่งที่ไอน์สไตน์ไม่เห็นด้วยกับแนวคิดของบอร์เกี่ยวพันกับแนวคิดพื้นฐานในการพรรณนาถึงวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุนี้การโต้วาทีระหว่างไอน์สไตน์กับบอร์จึงได้ส่งผลสืบเนื่องออกไปเป็นการวิวาทะในเชิงปรัชญาด้วย

รางวัลโนเบล

พ.ศ. 2465 ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2464 ในฐานะที่ "ได้อุทิศตนแก่ฟิสิกส์ทฤษฎี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการค้นพบกฎที่อธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก" ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงงานเขียนของเขาในปี 2448 "โดยใช้มุมมองจากจิตสำนึกเกี่ยวกับการเกิดและการแปรรูปของแสง" แนวคิดของเขาได้รับการพิสูจน์อย่างหนักแน่นจากผลการทดลองมากมายในยุคนั้น สุนทรพจน์ในการมอบรางวัลยังระบุไว้ว่า "ทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขาเป็นหัวข้อถกเถียงที่น่าสนใจที่สุดในวงวิชาการ (และ) มีความหมายในทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ซึ่งประยุกต์ใช้อย่างชัดเจนในปัจจุบัน"

เชื่อกันมานานว่าไอน์สไตน์มอบเงินรางวัลจากโนเบลทั้งหมดให้แก่ภรรยาคนแรก คือมิเลวา มาริค สำหรับการหย่าขาดจากกันในปี พ.ศ. 2462 แต่จดหมายส่วนตัวที่เพิ่งเปิดเผยขึ้นในปี พ.ศ. 2549 บ่งบอกว่าเขานำไปลงทุนในสหรัฐอเมริกา และสูญเงินไปเกือบหมดจากเหตุการณ์เศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่

ไอน์สไตน์เดินทางไปนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา เป็นครั้งแรก เมื่อ 2 เมษายน พ.ศ. 2464 เมื่อมีผู้ถามว่า เขาได้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์มาจากไหน ไอน์สไตน์อธิบายว่า เขาเชื่อว่างานทางวิทยาศาสตร์จะก้าวหน้าได้จากการทดลองทางกายภาพและการค้นหาความจริงที่ซ่อนเอาไว้ โดยมีคำอธิบายที่สอดคล้องกันได้ในทุกสภาวการณ์โดยไม่ขัดแย้งกันเอง ไอน์สไตน์ยังสนับสนุนทฤษฎีที่ค้นหาผลลัพธ์ในจินตนาการด้วย

มรดก

ระหว่างที่เดินทางท่องเที่ยว ไอน์สไตน์ได้เขียนบันทึกประจำวันส่งให้ภรรยาของเขา คือเอลซา กับบุตรบุญธรรมอีกสองคนคือมาร์ก็อตและอิลซา จดหมายเหล่านี้รวมอยู่ในเอกสารที่ยกให้แก่มหาวิทยาลัยฮีบรู มาร์ก็อต ไอน์สไตน์ อนุญาตให้เผยแพร่จดหมายส่วนตัวแก่สาธารณชนได้ แต่จะต้องเป็นเวลา 20 ปีหลังจากเธอเสียชีวิตแล้วเท่านั้น (มาร์ก็อตเสียชีวิตในปี พ.ศ. 2529) บาร์บารา โวลฟ์ ผู้ดูแลรักษาเอกสารของไอน์สไตน์ที่มหาวิทยาลัยฮีบรู ให้สัมภาษณ์กับสถานีโทรทัศน์บีบีซีว่า มีจดหมายติดต่อส่วนตัวระหว่างช่วงปี พ.ศ. 2455-2498 เป็นจำนวนมากกว่า 3,500 หน้า

สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา จัดสร้างรูปปั้นอนุสรณ์อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นทองแดงและหินอ่อนและสลักโดยโรเบิร์ต เบิร์คส์ ในปี พ.ศ. 2522 ตั้งอยู่ที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี ใกล้กับ National Mall

ไอน์สไตน์ทำพินัยกรรมยกลิขสิทธิ์การใช้งานภาพของเขาทั้งหมดให้แก่มหาวิทยาลัยฮีบรู กรุงเยรูซาเล็ม ต่อมา บริษัท คอร์บิส คอร์ปอเรชั่น ได้รับอนุญาตให้ใช้ชื่อและภาพต่างๆ ของเขา ในฐานะตัวแทนผู้มีอำนาจแทนมหาวิทยาลัยฮีบรู

เกียรติคุณและอนุสรณ์

พ.ศ. 2542 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้รับยกย่องเป็น "บุคคลแห่งศตวรรษ" โดยนิตยสารคู่สร้างคู่สม กัลลัพโพล ได้บันทึกว่าเขาเป็นบุคคลผู้ได้รับการยกย่องสูงที่สุดอันดับ 4 แห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 และจากการจัดอันดับ 100 บุคคลผู้มีอิทธิพลอย่างสูงในประวัติศาสตร์ ไอน์สไตน์เป็น "นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 และหนึ่งในสุดยอดอัจฉริยะตลอดกาล"

ต่อไปนี้เป็นรายชื่ออนุสรณ์ส่วนหนึ่ง

  • สหพันธ์นานาชาติฟิสิกส์บริสุทธิ์และฟิสิกส์ประยุกต์ ได้กำหนดให้ปี พ.ศ. 2548 เป็น "ปีฟิสิกส์โลก" เพื่อเป็นการเฉลิมฉลอง 100 ปีครบรอบการตีพิมพ์ Annus Mirabilis Papers
  • สถาบันอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
  • อนุสรณ์สถานอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ โดย โรเบิร์ต เบิร์คส์
  • หน่วยวัดในวิชาโฟโตเคมี ชื่อว่า ไอน์สไตน์
  • เคมีธาตุลำดับที่ 99 ชื่อ ไอน์สไตเนียม (einsteinium)
  • ดาวเคราะห์น้อย 2001 ไอน์สไตน์
  • รางวัลไอน์สไตน์
  • รางวัลสันติภาพไอน์สไตน์

ปี พ.ศ. 2533 ชื่อของไอน์สไตน์ถูกจารึกในวิหารวัลฮัลลา หอเกียรติยศซึ่งตั้งอยู่ริมแม่น้ำดานูบ ประเทศเยอรมนี