Motto : "Am facut, in principal, ceea ce propria mea natura m-a impins sa fac.A fost penibil sa primesc pentru aceasta atat de multa pretuire si dragoste.Si sageti ale urii au fost tintite catre mine: ele nu m-au atins insa nicicand, deoarece apartineau intrucatva unei alte lumi si cu aceasta nu am nici o legatura.Traiesc intr-o singuratate care este dureroasa in tinerete, dar minunata in anii maturitatii." (Albert Einstein)
Inceputul anilor '20 a marcat si cresterea antisemitismului in Germania. Botezata si "fizica evreiasca" de catre nazisti, Teoria relativitatii a inceput sa fie din ce in ce mai contestata de catre acestia. Fizicieni celebrii precum Philipp Lenard si Johannes Stark au inceput sa-l conteste pe Einstein.
In 1931 mai multi savanti publica un pamflet intitulat "O suta de autori contra lui Einstein" in care teoria acestuia era respinsa. Rugat sa comenteze despre acest pamflet, Einstein spune ca pentru a rasturna Teoria relativitatii este nevoie doar de unul singur si nu de o suta de oameni de stiinta !!!
Einstein si Elsa
Datorita originilor sale evreiesti, Einstein era considerat de catre nazisti o persoana periculoasa. Dupa publicarea pe coperta unei reviste naziste a pozei lui Einstein impreuna cu mesajul : "Nu a fost inca spanzurat", acesta se hotaraste sa paraseasca Germania. Viata sa era in pericol. Impreuna cu Elsa, fiica acesteia Margo si menajera, Einstein paraseste definitiv Germania si se stabileste in SUA la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton,New Jersey."Papa fizicii paraseste Germania" scriau ziarele !!!
Anii '30 au fost foarte grei pentru marele fizician. Iubita sa sotie, Elsa, moare in 1936. La indemnul prietenului sau Leo Szilard, fizician ungur, Einstein redacteaza impreuna cu acesta o scrisoare catre presedintele SUA, Franklin Roosevelt, prin care ii recomanda intensificarea cercetarilor privind construirea bombei atomice : "Este vital ca America sa construiasca prima bomba atomica" spunea scrisoarea. Ulterior Einstein afirma : "De mic copil am detestat puterea, iar acum Dumnezeu ma pedepseste punandu-mi putere in maini".
Casa lui Einstein, Princeton, Mercer Street no.112
In 1940 Einstein depune juramantul in Trenton,New Jersey, devenind cetatean american. Dupa lansarea celor doua bombe atomice, celebrul fizician a fost foarte dezamagit. Pe cand se afla in concediu, la auzul vestii lansarii bombei atomice asupra Hiroshimei, se spune ca ar fi cazut pe podea strigand : "Ce oroare!!". Avea o simpatie deosebita pentru poporul japonez si spunea ca daca toti oamenii de pe planeta ar fi la fel de zambitori ca japonezii, in lume nu ar mai exista razboaie.
Lansarea bombei atomice l-a facut pe Einstein un sustinator inversunat al dezarmarii si al infiintarii unui guvern mondial.
Dupa moartea Elsei, devine din ce in ce mai izolat. Maja, sora sa, se muta in Princeton impreuna cu Einstein, iar relatia cu cei doi fii ai sai se deterioreaza din ce in ce mai mult.
Ii placea sa strabata in fiecare dimineata pe jos, distanta dintre casa sa din Mercer Street nr.112 si laboratoarele Institutului de Studii Avansate.
Einstein credea in existenta unui "Batran", Dumnezeu al armoniei si frumusetii. Isi dorea sa "citeasca mintea lui Dumnezeu" prin elaborarea unei teorii supreme."Vreau sa aflu ce principii fundamentale a urmat Dumnezeu in crearea Universului.Altceva nu ma intereseaza", spunea Einstein.
Unul dintre marile vise ale lui Einstein a fost elaborarea unei Teorii Unificate a campurilor prin care isi propunea sa unifice toate fortele Universului. Teoria relativitatii descrie comportamentul obiectelor uriase pe cand mecanica cuantica descrie comportamentul obiectelor atomice si subatomice. Teoria relativitatii nu poate functiona in lumea microcosmica. Einstein a luptat pana la sfarsitul vietii sa uneasca cele doua teorii.
De asemenea, Einstein sustinea ca teoria cuantica este contradictorie, criticand lipsa unui mecanism determinist. Teoria cuantica spune ca nu se poate sti sigur unde se va duce un electron daca va fi lovit. Tot ceea ce poate fi afirmat este probabilitatea de a se duce intr-un anumit loc. Dumnezeu nu joaca zaruri cu Universul spunea Einstein. Nimic din natura nu este rodul intamplarii. Intr-o scrisoare trimisa in 1944, si adresata lui Max Born, cel cu care a avut numeroase dezbateri cu privire la teoria cuantica, Einstein spunea : "...dumneata crezi intr-un Dumnezeu care da cu zarurile, iar eu in desavarsita lege si ordine dintr-o lume care exista in mod obiectiv si pe care eu...incerc sa o surprind".
Einstein si Niels Bohr
In ultimii ani de viata Einstein nu a mai calatorit decat foarte rar, ramanand in majoritatea timpului in Princeton. Ii placea sa faca plimbari cu prietenii si apropiatii si sa poarte discutii lungi pe teme despre politica, religie, filozofie, fizica, precum si despre Teoria Unificata.
In 1950 Einstein publica in revista "Scientific American "studiile sale cu privire la Teoria Unificata, insa acestea erau incomplete deoarece neglija forta tare.
Biroul lui Einstein
In primavara anului 1955 starea de sanatate a marelui fizician se inrautateste. Einstein suferea de o dilatare a unui vas de sange (anevrism) in abdomen si avea nevoie urgenta de operatie. Cu foarte putin timp inainte de a muri acesta ii scria unui prieten : "...cand esti incovoiat de varsta , moartea iti apare ca o alinare..."
Pe data de 13 aprilie 1955, anevrismul lui Einstein se rupe. Nu a dorit nici o interventie chirurgicala spunandu-le doctorilor : "Mi-am facut datoria, este timpul sa plec".
Mutat la spitalui din Princeton, Einstein cere ochelarii, un creion si o hartie pentru a continua sa lucreze la Teoria Unificata..."Inca exista calcule pe care trebuie sa le fac" afirma Einstein. In ziua de duminica, 17 aprilie 1955, Einstein se apuca de un calcul neterminat. La ora 1.15 in dimineata urmatoare, marele fizician isi da ultima suflare. A continuat sa lucreze pana in pragul mortii lasand mostenire lumii intreaga sa creatie.
Motto :"Idealurile care mi-au luminat calea si din cand in cand mi-au dat curaj reinnoit de a intampina viata cu voiosie, au fost bunatatea, frumusetea si adevarul...nu am nici un talent anume, sunt doar extraordinar de curios". (Albert Einstein)
Einstein prefera cafeaua frappe si carnatii. Cafeneaua era locul unde el se intalnea cu prietenii si colegii purtand discutii pe teme stiintifice si invatand pentru examene. In timpul anilor petrecuti la Politehnica din Zurich (ETH), frecventa cafeneaua Metropol.
Publicarea teoriilor sale din "Annalen der Physik" (Anale de fizica) in 1905 au atras atentia marelui fizician Max Planck de la Universitatea din Berlin. Cei doi fizicieni s-au cunoscut in 1909 si au mentinut o prietenie stransa desi erau doi oameni diferiti.
Albert Einstein si Max Planck
In 1906 este promovat la gradul de expert tehnic clasa a doua la Institutul de Patentare, avand un salariu anual de 4500 franci elvetieni.
Fara a fi un profesor stralucit, Einstein obtine in 1908 un post de profesor la Univ.din Berna, lucrand intre timp si la Institutul de Patentare, aceasta fiind principala sursa de venit pentru el si familia sa.
In 1909 devine profesor asociat la Univ.din Zurich avand acelasi salariu ca si la Institut, de unde va demisiona.
1910 este anul in care se naste cel de-al doilea fiu,Eduard, alintat si "Tede". Spre dezamagirea lui Einstein acesta are probleme psihice petrecandu-si viata mai mult prin spitale si murind in 1965 in Elvetia. Intr-o scrisoare adresata bunului sau prieten Michele Besso, Einstein ii spune: "Starea fiului meu cel mic ma ingrijoreaza foarte tare. Este imposibil sa devina intr-o buna zi un om ca toti ceilalti. Cine stie, poate ar fi mai bine pentru el sa paraseasca aceasta lume inainte de a fi cunoscut viata".
Einstein si Elsa in India
Tot in 1910 Einstein este numit profesor cu drepturi depline la Univ.Germana din Praga. Incepand cu aceasta perioada, casatoria lui cu Mileva se destrama. Un an mai tarziu accepta o oferta de la ETH din Zurich, fiind impins si de tensiunea crescanda ce exista in relatia cu Mileva pe care o gasea rece si nereceptiva. Einstein ramane la ETH pana in 1914 cand Max Planck il invita la Berlin oferindu-i postul de director al "Institutului de fizica teoretica". Impreuna cu sotia si cei doi copii, Einstein se muta la Berlin. Mileva nu avea sa stea prea mult aici si nefiind obisnuita cu stilul de viata al marelui fizician, se intoarce la Zurich impreuna cu copiii.
Einstein intr-o conferinta
La Berlin Einstein se gaseste cu mai multe rude din partea tatalui sau. Un var al tatalui pe nume Rudolf avea o fiica, Elsa, pe care Einstein o cunostea din copilarie si care era cu trei ani mai mare decat el. Ea avea doua fete, Ilse si Margot dintr-o casatorie anterioara si era divortata. Curand intre cei doi avea sa se lege o relatie tot mai stransa, petrecand din ce in ce mai mult timp impreuna.
Lucrul la o noua teorie a gravitatiei ii acapara o foarte mare parte din timp. In 1911 publica un articol asupra principiului de echivalenta insa, Einstein nu ajunsese la forma finala a TRG. Avea nevoie de matematica necesara pentru a construi aceasta teorie. Pentru ajutor apeleaza la prietenul si colegul sau Marcel Grossman, care-l ajuta si pe cand erau studenti la ETH cu notite.
In 1916, Einstein publica "Bazele teoriei generale a relativitatii". Aceasta teorie nu era prea inteligibila. Notiuni precum "deformarea spatiului si timpului" erau o noutate pentru lumea fizicii. Teoria trebuia testata si dovedita, lucru care nu se putea face decat in timpul unei eclipse totale de Soare. Prima incercare a avut loc in august 1914, cand astronomul Erwin Freundlich a pornit intr-o expeditie in Crimeea. Izbucnirea "Primului razboi mondial" a oprit aceasta expeditie, Erwin nereusind sa observe stelele.
Testarea teoriei lui Einstein avea sa mai astepte pana in noiembrie 1919, spre dezamagirea sa, atunci cand Arthur Eddington pleaca intr-o noua expeditie in insula Principe. Aceasta expeditie confirma corectitudinea teoriilor lui Einstein, zdruncinand practic lumea stiintifica. Incepand cu aceasta confirmare si anuntarea ei intr-o reuniune comuna a Societatii Regale si a Societatii Regale de Astronomie din Londra in noiembrie 1919, Einstein este recunoscut la nivel mondial si devine unul dintre cei mai celebrii oameni de stiinta din lume.
Einstein in New York, 1921
Relatia dintre Einstein si Mileva merge din ce in ce mai rau, si ajung sa se separe definitiv. Hrana proasta primita in timpul razboiului pe cand se afla in Germania, precum si grija familiei, i-au afectat sanatatea suferind de ulcer. Aceasta boala il va tine la pat o perioada de timp. Elsa impreuna cu Rudolf au grija de Einstein in asa fel incat acesta sa se hraneasca corespunzator si in primavara anului 1917 marele fizician se muta intr-un apartament aflat in apropiere de verisoara sa. Se hotarasc ca peste un an sa se casatoreasca!! Chiar daca nu a reusit sa se impace cu ideea despartirii toata viata, Mileva este deacord cu divortul. Catre batranete , Einstein afirma : "Asta a intunecat relatiile cu cei doi baieti ai mei, de care eram foarte atasat. Aceasta latura tragica a vietii mele m-a urmarit pana la batranete".
Albert Einstein, 1921
O conditie pentru ca Mileva sa fie deacord cu divortul era ca aceasta sa primeasca o parte din suma aferenta unui premiu Nobel pe care Einstein l-ar fi putut primi in viitor. La patru luni dupa divort, Einstein se casatoreste cu Elsa.
Dupa recunoasterea mondiala, Einstein primeste invitatii la conferinte in universitati din toata lumea (SUA,Marea Britanie,Franta,India,Japonia,Argentina,etc).
Pe 11 noiembrie 1922 pe cand se intorcea din Japonia, afla ca a castigat premiul Nobel pentru fizica, pentru anul 1921. Neputand sa participe la ceremonia de acordare a premiului de la Stockholm, Einstein tine numeroase conferinte in 1923 in Suedia.
Nu a fost foarte fericit la auzul vestii ca a castigat premiul Nobel pentru explicarea efectului fotoelectric. Teoria relativitatii era capodopera sa, iar in discursurile de dupa acordarea premiului, Einstein s-a referit mai mult la ea decat la efectul fotoelectric.
Se spune ca cineva l-a rugat pe Einstein sa-i explice teoria relativitatii mai pe intelesul lui. Raspunzand, marele fizician a spus : "Pune mana pe o soba fierbinte si un minut ti se va parea o ora. Stai cu o fata frumoasa o ora, si aceasta ti se va parea un minut. Aceasta este teoria relativitatii pe intelesul tuturor".
Motto :"Când un cărăbuş orb se târăşte pe suprafaţa unei sfere, el nu realizează că drumul pe care merge este curb; eu am avut norocul de a vedea acest lucru".(Albert Einstein) Ideea teoriilor lui Einstein este ca timpul si distantele unui eveniment masurate de doi observatori diferiti au valori diferite, insa se supun acelorasi legi fizice. Prima din cele doua teorii celebre ale lui Einstein, este Teoria Relativitatii Restranse (TRR). Aceasta teorie a fost numita "restransa" deoarece aplica principiul relativitatii numai la sisteme inertiale.
Pe cand se afla inca la ETH in Zurich (1901-1905), Einstein si-a pus urmatoarele intrebari : Ce s-ar intampla daca as calatori odata cu unda de lumina, la viteza acesteia si...sa zicem ca in mana as tine o oglinda? Daca m-as misca cu viteza luminii si oglinda la fel, atunci lumina reflectata de fata mea nu ar mai ajunge la oglinda !!! Imaginea din oglinda nu ar trebui sa dispara???
Einstein a studiat aceste probleme purtand numeroase discutii cu bunii sai prieteni Marcel Grossmann si Michele Besso. El era de parere ca indiferent cum se deplaseaza lumina dintr-un loc in altul, imaginea din oglinda nu ar trebui sa dispara !!! Einstein afirma : "...la inceput cand TRR abia incoltea in mintea mea, am suferit tot felul de caderi nervoase. Cand eram tanar obisnuiam sa am saptamani intregi stari de confuzie....".
Fragment din manuscrisul lui Einstein - Teoria Relativitatii Restranse
Principiul relativitatii al lui Galilei spune ca toate miscarile uniforme sunt relative. Acestea nu pot fi detectate fara referire la un punct exterior. Spre exemplu daca ne-am afla intr-un vehicul cu obloanele trase si care se misca rectiliniu uniform, nu ne-am putea da seama daca acesta se misca uniform sau sta nemiscat in functie de obiectele aflate in interiorul vehiculului. Cu alte cuvinte...nu putem sti daca ne miscam sau nu uniform fara a ne uita in afara !!! Acesta este principiul relativitatii. Bazandu-se pe acest principiu, Einstein spune ca ar trebui sa-si vada imaginea in oglinda, chiar daca se misca cu viteza luminii. Marele fizician, generalizeaza principiul relativitatii al lui Galilei (fenomenele fizice se desfasoara identic in toate sistemele de referinta inertiale) si adauga apoi un nou postulat : viteza luminii in vid are aceeasi valoare in toate sistemele de referinta inertiale (SRI) si in toate directiile, si nu depinde de miscarea sursei de lumina sau a observatorului.
Consecinte ale TRR :
- dilatarea timpului; - contractia lungimilor; - impulsul si energia : daca viteza unui obiect se apropie de cea a luminii (c= 299.792.458 m/s), din punctul de vedere al unui observator masa obiectului ar creste. Acest lucru ar face imposibila accelerarea obiectului in sistemul de referinta al observatorului; - echivalenta masa-energie : E=mc² unde E=energia; m=masa; c=viteza luminii. Masa unui corp poate fi convertita in energie, iar degajarea energiei unui corp conduce la scaderea masei lui.
Fragment din manuscris
Sa luam urmatorul exemplu : presupunem ca doi gemeni se nasc la un moment dat pe Pamant. La data si ora nasterii lor o nava spatiala pleaca de pe Pamant catre cea mai stralucitoare stea observata cu ochiul liber pe cer, Sirius. Distanta pana la aceasta stea este de 8,6 ani-lumina. Unul din cei doi gemeni pleaca in calatorie cu nava iar celalalt ramane pe Pamant. Nava se deplaseaza cu 90% din viteza luminii, v=0,90c (adica v = 269.813.212 m/s).
Conform TRR, intervalul de timp dintre doua evenimente este relativ.Timpul scurs pentru cel care a plecat cu nava cat si pentru cel ramas pe Pamant poate fi calculat dupa urmatoarea formula :
unde :
t = timpul scurs pentru cel care se deplaseaza cu nava;
t'= timpul scurs pentru cel de pe Pamant pana cand nava se va intoarce;
v= viteza de deplasare a navei;
c= viteza luminii (c=269.813.212 m/s)
Sa calculam ma intai durata calatoriei dupa timpul de pe Pamant. Stim ca v (viteza) este egala cu distanta (d) parcursa impartita la timpul (t) necesar parcurgerii acesteia : v=d/t'
v = d / t'
vt' = d
t' = d / v
Deoarece trebuie sa calculam durata drumului dus-intors vom avea : t' = 2d /v ;
Atunci t' = 2d/v = 2*8,6 ani-lumina / 0,90c = 17,2 ani-lumina / 0,90c = 19,11 ani (durata calatoriei calculata de catre cei aflati pe Pamant).
Asta inseamna ca, atunci cand nava se va intoarce cu unul din cei doi gemeni, cei de pe Pamant vor fi cu 19,11 ani mai in varsta.
Insa, membrii echipajului vor calcula si ei durata calatoriei cu nava spatiala din punctul lor de vedere. Timpul scurs pentru cei care se deplaseaza cu nava va fi :
de unde rezulta:
Inlocuind si calculand timpul t, vom obtine 8,3281 ani. Acest rezultat ne spune ca timpul scurs pentru cei care se deplaseaza cu nava este de 8,3281 ani. Asadar, calculele echipajului aflat pe nava spatiala arata ca ei vor sosi acasa, pe Pamant dupa acest interval de timp de 8,3281 ani. Conform acestor calcule, cand cei doi gemeni se vor reintalni pe Pamant, dupa sosirea navei, cel care a plecat in calatorie va avea aproximativ 8 ani (8,3281 ani) iar cel ramas acasa pe Pamant va avea aproximativ 19 ani (19,11 ani) !!! Pentru o persoana care s-ar deplasa cu o viteza apropiata de c (viteza luminii), timpul s-ar scurge mai lent decat pentru una care ar stationa, iar daca viteza sa ar atinge valoarea c timpul s-ar opri !!! Totusi, cu tehnologia actuala este imposibil ca un obiect sa fie accelerat pana la viteza luminii.
Fragment din manuscrisul lui Einstein cu celebra ecuatie E=mc²
O alta consecinta a TRR este echivalenta masa-energie :E=mc² , unde E=energia; m=masa; c=viteza luminii. Aceasta relatie prezice ca orice particula de materie contine o cantitate uriasa de energie. Spre exemplu un gram de materie, nu poate elibera o cantitate extrem de mare de energie insa.....1 kg (=1000g) de materie poate elibera o cantitate de energie enorma tinand cont ca, in formula lui Einstein viteza luminii este ridicata la patrat si are o valoare foarte mare !!
Totusi, E=mc² nu este asa cum cred unii formula bombei atomice !! Einstein a afirmat doar faptul ca inertia are energie iar energia la randul sau are inertie. El nu a precizat cu se poate obtine aceasta energie.
Faptul ca viteza luminii este constanta in orice sistem de referinta inertial (adica c ramane aceeasi), incalca legile miscarii ale lui Newton deoarece in teoriile lui nu exista viteza absoluta.
TRR avea totusi o problema si anume...aceasta nu implica gravitatia !!! Intre 1905 si 1915 Einstein se va ocupa de aceasta problema desavarsindu-si practic Teoria Relativitatii pe care o considera capodopera sa prin elaborarea Teoriei Relativitatii Generale (TRG).
Teoria Relativitatii Generale (TRG) a fost publicata de catre Albert Einstein in 1916. Ea unifica TRR cu legea gravitatiei a lui Newton si descrie gravitatia ca o proprietate a geometriei spatiului si timpului (spatiu-timp). Conceptul gravitatiei lui Einstein este diferit de cel al lui Newton. Conform acestei teorii obiectele masive deformeaza spatiul din jurul lor curbandu-l. Orice corp ceresc care ar trece intamplator prin aceasta zona este atras de catre aceasta curbura formata de corpul masiv.
Pamantul deformeaza spatiul din jurul sau
Spre exemplu si Pamantul poseda o masa care la randul ei provoaca o deformare a spatiului din jurul sau. In jurul curburii spatiului formate de catre Pamant se deplaseaza Luna. De asemenea, meteoritii care cad pe Pamant sunt atrasi de catre curbura creata de acesta. Aceasta este si explicatia lui Einstein pentru care....a cazut marul lui Newton !!!
Deformarea spatiului
Chiar si lumina stelelor este deformata (desi stim ca lumina se propaga in linie dreapta!!) atunci cand aceasta trece pe langa un corp cu o masa foarte mare (cum este spre exemplu Soarele). Datorita gravitatiei Soarelui traiectoria luminii de la stea este deviata si aceasta va aparea unui observator intr-o pozitie deplasata.
In timpul noptii pozitia unei stele este foarte usor de stabilit. Insa...in timpul zilei, atunci cand Soarele se afla in apropierea acelei stele pe cer, pozitia ei pare a fi modificata !! Conform lui Einstein acest lucru se intampla deoarece razele de lumina venite de la steaua indepartata urmeaza traiectoria spatiului curbat de catre Soare ceea ce da impresia ca steaua si-a schimbat pozitia fata de cea cunoscuta in urma observatiilor din timpul noptii.
Pentru ca teoria lui Einstein sa fie confirmata era nevoie de ....o eclipsa de Soare !! Mai intai trebuia facuta o fotografie a campului de stele si apoi in timpul unei eclipse totale de Soare fotografiate acele stele din camp a caror lumina trec pe langa suprafata Soarelui. Daca observand cele doua fotografii realizate este sesizata o mica deplasare intre pozitiile stelei atunci teoria se confirma.
Einstein a trebuit sa astepte pana in anul 1919 pentru ca teoria sa fie confirmata, atunci cand Sir Arthur Stanley Eddington, cu ocazia eclipsei totale de Soare din acelasi an a putut efectua numeroase fotografii. Din TRG a lui Einstein rezulta si posibilitatea existentei Gaurilor Negre care sunt regiuni in care spatiul si timpul sunt distorsionate foarte mult. Deformarea spatiu-timpului este atat de mare incat nici lumina nu poate scapa din interiorul ei.
Gaura Neagra
Totusi TRG nu ofera un raspuns la unificarea teoriei gravitatiei generale cu legile mecanicii cuatice. Aceasta din urma explica modul cum se comporta obiectele subatomice in timp ce teoria relativitatii descrie comportamentul obiectelor macroscopice. Unificarea celor doua teorii intr-o Teorie Unificata a Campurilor ramane marele vis al lui Einstein....o teorie la care va lucra pana la sfarsitul vietii.
In loc de incheiere.... :Un vechi si foarte bun prieten al lui Einstein, prof.Frank ii face o vizita acestuia in biroul din Praga. Din biroul lui Einstein se putea vedea pe o fereastra copacii umbrosi si o gradina foarte frumoasa. De la fereastra putea vedea grupuri de oameni de tot felul purtand discutii aprinse sau uneori....vorbind singuri. Dupa un anumit timp Einstein descopera ca in zona era un ospiciu, iar oamenii care se plimbau erau pacientii. La un moment dat acesta ii arata prof. Frank spunandu-i : "Astia sunt nebunii care nu-si petrec timpul gandindu-se la teoria cuantica".
Motto :"Sunt doua feluri de a-ti trai viata...unul de a crede ca nu exista miracole, altul...de a crede ca totul este un miracol". (Albert Einstein)
Catre sfarsitul anului 1902, printr-o cunostinta a tatalui celui mai bun prieten al sau, Marcel Grossman, Einstein reuseste sa se angajeze la Institutul Elvetian de Patentare din Berna. Este promovat rapid de la examinator de gradul trei la examinator de gradul 2, avand un salariu acceptabil.
Pe 6 ianuarie 1903, Einstein se casatoreste cu Mileva iar in 1904, la Berna, se naste primul lor baiat Hans Albert. La Institutul de Patentare, Einstein examina si evalua inventiile pentru care se solicita brevet. Termina rapid de examinat cererile de brevetare astfel incat ii ramanea suficient timp pentru a studia problema care-l framanta inca din copilarie : "cum ar arata si ce s-ar intampla cu o raza de lumina daca ai alerga alaturi de ea?"
Einstein la varsta de 24 de ani impreuna cu fiul sau Hans Albert
Deoarece gasea cu greu un laborator liber in care sa poata lucra, Einstein si-a elaborat propria metoda de lucru pe care a numit-o "experiment teoretic", metoda ce avea sa-si puna marcant amprenta asupra evolutiei sale profesionale. Atunci cand era intrebat unde se afla laboratorul sau, Einstein deschidea sertarul biroului spunand : "Pentru experimentul teoretic, nu ai nevoie decat de un stilou si o foaie de hartie".
Apartamentul unde Einstein a locuit impreuna cu Mileva in Berna strada 49 Kramgasse (etajul 1, apartamentul al doilea din stanga)
Anul 1905 a fost numit si "anul miraculos" al lui Einstein. In acest an el publica in "Annalen der Physik" patru lucrari stiintifice :
1).- "Un punct de vedere euristic privind producerea si transformarea luminii", in care explica efectul fotoelectric.
2).- "Despre miscarea particulelor mici, suspendate in lichide stationare, conform cerintelor teoriei cinetico-moleculare a caldurii", in care demonstreaza experimental existenta atomilor, calculeaza marimea acestora si numarul lui Avogadro.
3).- "Asupra electrodinamicii corpurilor in miscare", prezinta din punct de vedere matematic teoria relativitatii restranse.
4).- "Depinde inertia unui corp de continutul sau energetic?" Aici Einstein arata ca din teoria relativitatii restranse reiese ecuatia E=mc² si ca materia ascunde o energie imensa.
Interiorul apartamentului din Berna de pe 49 Kramgasse. O parte din piesele de mobilier sunt originale, altele dateaza din aceeasi epoca. Baia si bucataria erau folosite in comun cu ceilalti locatari ai cladirii.
Catre bucatarie si baie
Vedere dintr-un balcon al cladirii catre partea dreapta
La inceput lucrarile au fost ignorate de comunitatea fizicienilor. Einstein este din nou dezamagit. Teoriile sale au zdruncinat comunitatea stiintifica. Conform acestora viteza luminii este singura constanta din Univers iar timpul este relativ. Era greu ca aceste teorii sa fie acceptate de catre oamenii de stiinta, mai ales ca ele nu erau enuntate de catre un profesor universitar ci de un simplu functionar examinator la Institutul de Patentare din Berna.
Teoriile lui Einstein daramau din temelii legile miscarii lui Newton care afirmau ca timpul este constant. Dupa publicarea lor, Einstein primeste o scrisoare in care expeditor nu era decat nimeni altul, marele fizician...Max Planck, supranumit si "parintele fizicii cuantice". In scrisoare acesta il roaga sa-i explice anumite lucruri pe care nu le intelegea. Planck si-a dat seama de valoarea teoriilor lui Einstein si l-a invitat la Universitatea din Berlin.
Treptat experimentele incep sa confirme teoriile lui Einstein si acesta incepe sa fie invitat la numeroase conferinte internationale. Cunoaste o ascensiune din ce in ce mai mare si i se ofera catedre la diverse universitati de prestigiu cum sunt : Universitatea din Zurich,Universitatea din Praga, Universitatea din Berlin,etc.
In aceasta camera Einstein si-a terminat cea mai mare parte a studiilor la teoria relativitatii restranse.
