Question: การทดลองเชิงโมเลกุลเดี่ยว คิดค้นครั้งแรกโดยใคร ?

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์


อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ (German: Albert Einstein) หรือ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นศาสตราจารย์ทางฟิสิกส์และนักฟิสิกส์ทฤษฎี ชาวเยอรมันเชื้อสายยิว ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาเป็นผู้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพ และมีส่วนร่วมในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์สถิติ และจักรวาลวิทยา เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ใน พ.ศ. 2464 จากการอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก และจาก"การทำประโยชน์แก่ฟิสิกส์ทฤษฎี"
หลังจากที่ไอน์ชไตน์ค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในปี พ.ศ. 2458 เขาก็กลายเป็นผู้ที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยธรรมดานักสำหรับนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่ง ในปีต่อ ๆ มา ชื่อเสียงของเขาได้ขยายออกไปมากกว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์ ไอน์ชไตน์ ได้กลายมาเป็นแบบอย่างของความฉลาดหรืออัจฉริยะความนิยมในตัวของเขาทำให้มีการใช้ชื่อไอน์ชไตน์ในการโฆษณา หรือแม้แต่การจดทะเบียนชื่อ "อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์" ให้เป็นเครื่องหมายการค้า
ตัวไอน์ชไตน์เองมีความระลึกถึงผลกระทบทางสังคม ซึ่งมีผลมาจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง ในฐานะที่เขาได้เป็นปูชนียบุคคลแห่งความบรรลุทางปัญญา เขายังคงถูกยกย่องให้เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีอิทธิพลต่อวิทยาศาสตร์ที่สุดในยุคปัจจุบัน ทุกการสร้างสรรค์ของเขายังคงเป็นที่เคารพนับถือ ทั้งในความเชื่อในความสง่า ความงาม และความรู้แจ้งเห็นจริงในจักรวาล (คือแหล่งเสริมสร้างแรงบันดาลใจในวิทยาศาสตร์ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่) เป็นสูงสุด ความชาญฉลาดเชิงโครงสร้างของเขาแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบของจักรวาล ซึ่งงานเหล่านี้ถูกนำเสนอผ่านผลงานและหลักปรัชญาของเขา ในทุกวันนี้ ไอน์ชไตน์ยังคงเป็นที่รู้จักดีในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่โด่งดังที่สุด ทั้งในวงการวิทยาศาสตร์และนอกวงการ
ผลงานของไอน์ชไตน์ในสาขาฟิสิกส์มีมากมาย ต่อไปนี้เป็นส่วนหนึ่ง:
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ซึ่งนำกลศาสตร์มาประยุกต์รวมกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นไปตามหลักแห่งความสมมูล
วางรากฐานของจักรวาลเชิงสัมพัทธ์ และค่าคงที่จักรวาล
ขยายแนวความคิดยุคหลังนิวตัน สามารถอธิบายจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวพุธได้อย่างลึกซึ้ง
ทำนายการหักเหของแสงอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงและเลนส์ความโน้มถ่วง
อธิบายการเกิดปรากฏการณ์ของแรงยกตัว
ริเริ่มทฤษฎีการแกว่งตัวอย่างกระจายซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของบราวน์ของโมเลกุล
ทฤษฎีโฟตอนกับความเกี่ยวพันระหว่างคลื่น-อนุภาค ซึ่งพัฒนาจากคุณสมบัติอุณหพลศาสตร์ของแสง
ทฤษฎีควอนตัมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของอะตอมในของแข็ง
พลังงานที่จุดศูนย์
อธิบายรูปแบบย่อยของสมการของชเรอดิงเงอร์
EPR paradox
ริเริ่มโครงการทฤษฎีแรงเอกภาพ
ไอน์ชไตน์ได้ตีพิมพ์ผลงานทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 300 ชิ้น และงานอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์อีกกว่า 150 ชิ้น[1][2] ปี พ.ศ. 2542 นิตยสารไทมส์ ยกย่องให้เขาเป็น "บุรุษแห่งศตวรรษ" ผู้เขียนชีวประวัติของเขาเอ่ยถึงเขาว่า "สำหรับความหมายในทางวิทยาศาสตร์ และต่อมาเป็นความหมายต่อสาธารณะ ไอน์ชไตน์ มีความหมายเดียวกันกับ อัจฉริยะ"[3]
ประวัติ
วัยเด็กและในวิทยาลัย

ไอน์สไตน์เกิดในเมืองอูล์ม ราชอาณาจักรเวือร์ทเทิมแบร์ค สมัยจักรวรรดิเยอรมัน ห่างจากเมืองชตุทท์การ์ทไปทางตะวันออกประมาณ 100 กิโลเมตร ซึ่งในปัจจุบันคือรัฐบาเดิน-เวือร์ทเทิมแบร์ค 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 ทำให้ครอบครัวไอน์ชไตน์ย้ายจากเมืองมิวนิก 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 ได้รับสิทธิ์พลเมืองสวิสในปี พ.ศ. 2444 และ พ.ศ. 2448 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เรียนจบปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยซูริค[4]
งานในสำนักงานสิทธิบัตร
หลังจากจบการศึกษา ไอน์ชไตน์ไม่สามารถหางานสอนหนังสือได้ หลังจากเพียรพยายามอยู่เกือบสองปี พ่อของอดีตเพื่อนร่วมชั้นคนหนึ่งก็ช่วยให้เขาได้งานทำที่สำนักงานสิทธิบัตรในกรุงแบร์น[5] ในตำแหน่งผู้ช่วยตรวจสอบเอกสาร หน้าที่ของเขาคือการตรวจประเมินใบสมัครของสิทธิบัตรในหมวดหมู่อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2446 ไอน์ชไตน์ก็ได้บรรจุเข้าเป็นพนักงานประจำ หลังจากถูกมองข้ามมานานจนกระทั่งกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีจักรกล[6]
ไอน์ชไตน์กับเพื่อนหลายคนที่รู้จักกันในแบร์น ได้รวมกลุ่มกันเป็นชมรมเล็กๆ สำหรับคุยกันเรื่องวิทยาศาสตร์และปรัชญา ตั้งชื่อกลุ่มอย่างล้อเลียนว่า "The Olympia Academy" พวกเขาอ่านหนังสือร่วมกันเช่น งานของปวงกาเร แม็ค และฮูม ซึ่งส่งอิทธิพลต่อแนวคิดด้านวิทยาศาสตร์และปรัชญาของไอน์ชไตน์มาก[7]
ตลอดช่วงเวลาเหล่านี้ ไอน์ชไตน์แทบจะไม่ได้เข้าไปข้องเกี่ยวใดๆ กับชุมชนทางฟิสิกส์เลย[8] งานที่สำนักงานสิทธิบัตรของเขาโดยมากจะเกี่ยวกับปัญหาเรื่องการส่งสัญญาณไฟฟ้าและการซิงโครไนซ์ทางเวลาระหว่างระบบไฟฟ้ากับระบบทางกล ซึ่งเป็นสองปัญหาหลักทางเทคนิคอันเป็นจุดสนใจของการทดลองในความคิดยุคนั้น ซึ่งในเวลาต่อมาได้ชักนำให้ไอน์ชไตน์ไปสู่ผลสรุปอันลึกซึ้งเกี่ยวกับธรรมชาติของแสงและความเกี่ยวพันพื้นฐานระหว่างอวกาศกับเวลา[6][7]
ชีวิตครอบครัว

ก่อนหน้านี้ เขามีแฟนคนแรกตอนเรียนมัธยมชื่อ มารี วินเทเลอร์ แต่ต้องแยกย้ายกันไปเมื่อเขาเข้าเรียนมหาวิทยาลัย
ไอน์สไตน์มีบุตรสาวหนึ่งคนกับมิเลวา มาริค ชื่อว่า ไลแซล (Lieserl) คาดว่าเกิดในตอนต้นปี พ.ศ. 2445 ที่เมือง Novi Sad[9]
ไอน์สไตน์แต่งงานกับมิเลวาเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2446 แม้จะถูกมารดาคัดค้านเพราะนางมีอคติกับชาวเซิร์บ และคิดว่ามาริคนั้น "แก่เกินไป" ทั้งยัง "หน้าตาอัปลักษณ์"[10][11] ความสัมพันธ์ของคนทั้งสองค่อนข้างจะเป็นส่วนตัวและเป็นคู่ชีวิตที่มีสติปัญญา ในจดหมายฉบับหนึ่งถึงหล่อน ไอน์ชไตน์เรียกมาริคว่า "สิ่งมีชีวิตที่เสมอกันกับผม ผู้ซึ่งแข็งแรงและมีอิสระเฉกเช่นเดียวกัน"[12] มีการถกเถียงกันอยู่เป็นบางคราวว่า มาริคมีอิทธิพลต่องานของไอน์ชไตน์บ้างหรือไม่ อย่างไรก็ตาม นักประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์ต่างลงความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่า ไม่มี[13][14][15] บุตรคนแรกของไอน์ชไตน์กับมิเลวา คือ ฮันส์ อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ เกิดเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2447 ที่กรุงแบร์น ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ บุตรคนที่สองคือ เอดูอาร์ด เกิดที่ซูริกเมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2453
อัลแบร์ทกับมาริคหย่ากันเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2462 หลังจากแยกกันอยู่ 5 ปี ในวันที่ 2 มิถุนายนปีเดียวกันนั้น ไอน์ชไตน์แต่งงานกับ เอลซา โลเวนธาล (นี ไอน์ชไตน์) นางพยาบาลที่ช่วยดูแลอภิบาลระหว่างที่เขาป่วย เอลซาเป็นญาติห่างๆ ทั้งทางฝั่งพ่อและฝั่งแม่ของไอน์ชไตน์ ครอบครัวไอน์ชไตน์ช่วยกันเลี้ยงดู มาร์ก็อต และ อิลเซ ลูกสาวของเอลซาจากการแต่งงานครั้งแรกของเธอ[16] แต่ทั้งสองคนไม่มีลูกด้วยกัน อยู่ด้วยกันตลอดจนเธอป่วยเสียชีวิตในปีคศ 1936
วาระสุดท้ายของชีวิต

ในช่วงปลายทางของชีวิตไอน์ชไตน์พยายามคิดค้นทฤษฎีที่จะสามารถอธิบายแรงพื้นฐานธรรมชาติทุกชนิดได้ภายในทฤษฏีเดียวเรียกว่าทฤษฎีสนามรวม (Unified field theory) แต่ไม่สำเร็จ วันที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2498 อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ (Albert Einstein) นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ 20 เสียชีวิตด้วยโรคหัวใจวาย ที่เมืองพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซี สหรัฐอเมริกา ด้วยวัย 76 ปี ทฤษฎีในฝันของไอน์ชไตน์คงต้องรอยอดอัจฉริยะคนใหม่มาสานงานต่อให้ลุล่วง แต่ผลงานของเขานั้นมากมายและยิ่งใหญ่มากแทบไม่น่าเชื่อว่ามนุษย์คนหนึ่งจะทำได้
งานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
การคิดค้นทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

ปี พ.ศ. 2448 ขณะที่ไอน์ชไตน์ทำงานอยู่ที่สำนักงานสิทธิบัตร 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) ไอน์ชไตน์ปรับปรุงสมการสัมพัทธภาพพิเศษของเขาจนกลายมาเป็นสมการอันโด่งดังที่สุดแห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 คือ E = mc2 ซึ่งบอกว่า มวลขนาดเล็กจิ๋วสามารถแปลงไปเป็นพลังงานปริมาณมหาศาลได้ ซึ่งเป็นจุดกำเนิดการพัฒนาของพลังงานนิวเคลียร์
แสง กับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ปี พ.ศ. 2449 สำนักงานสิทธิบัตรเลื่อนขั้นให้ไอน์ชไตน์เป็น Technical Examiner Second Class แต่เขาก็ยังไม่ทิ้งงานด้านวิชาการ ปี พ.ศ. 2451 เขาได้เข้าเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยแบร์น[17] พ.ศ. 2453 เขาเขียนบทความอธิบายถึงผลสะสมของแสงที่กระจายตัวโดยโมเลกุลเดี่ยวๆ ในบรรยากาศ ซึ่งเป็นการอธิบายว่า เหตุใดท้องฟ้าจึงเป็นสีน้ำเงิน[18]
ระหว่าง พ.ศ. 2452 ไอน์ชไตน์ตีพิมพ์บทความ "Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung" (พัฒนาการของมุมมองเกี่ยวกับองค์ประกอบและหัวใจสำคัญของการแผ่รังสี) ว่าด้วยการพิจารณาแสงในเชิงปริมาณ ในบทความนี้ รวมถึงอีกบทความหนึ่งก่อนหน้านั้นในปีเดียวกัน ไอน์ชไตน์ได้แสดงว่า พลังงานควอนตัมของมักซ์ พลังค์ จะต้องมีโมเมนตัมที่แน่นอนและแสดงตัวในลักษณะที่คล้ายคลึงกับอนุภาคที่เป็นจุด บทความนี้ได้พูดถึงแนวคิดเริ่มต้นเกี่ยวกับโฟตอน (แม้ในเวลานั้นจะยังไม่ได้เรียกด้วยคำนี้ ผู้ตั้งชื่อ 'โฟตอน' คือ กิลเบิร์ต เอ็น. ลิวอิส ในปี พ.ศ. 2469) และให้แรงบันดาลใจเกี่ยวกับความเกี่ยวพันกันระหว่างคลื่นกับอนุภาค ในวิชากลศาสตร์ควอนตัม
พ.ศ. 2454 ไอน์ชไตน์ได้เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยซูริก แต่หลังจากนั้นไม่นานเขาก็ยอมรับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเยอรมัน ชาร์ลส์-เฟอร์ดินานด์ ในกรุงปราก ที่นี่ไอน์ชไตน์ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อแสง ซึ่งก็คือการเคลื่อนไปทางแดงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และการหักเหของแสงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง บทความนี้ช่วยแนะแนวทางแก่นักดาราศาสตร์ในการตรวจสอบการหักเหของแสงระหว่างการเกิดสุริยคราส[19] นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน เออร์วิน ฟินเลย์-ฟรอนด์ลิค ได้เผยแพร่ข้อท้าทายของไอน์ชไตน์นี้ไปยังนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก[20]
พ.ศ. 2455 ไอน์ชไตน์กลับมายังสวิตเซอร์แลนด์และรับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเดิมที่เขาเป็นศิษย์เก่า คือ ETH เขาได้พบกับนักคณิตศาสตร์ มาร์เซล กรอสมานน์ ซึ่งช่วยให้เขารู้จักกับเรขาคณิตของรีมานน์และเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ และโดยการแนะนำของทุลลิโอ เลวี-ซิวิตา นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี ไอน์ชไตน์จึงได้เริ่มใช้ประโยชน์จากความแปรปรวนร่วมเข้ามาประยุกต์ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเขา มีช่วงหนึ่งที่ไอน์ชไตน์รู้สึกว่าแนวทางนี้ไม่น่าจะใช้ได้ แต่เขาก็หันกลับมาใช้อีก และในปลายปี พ.ศ. 2458 ไอน์ชไตน์จึงได้เผยแพร่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งยังคงใช้อยู่ตราบถึงปัจจุบัน ทฤษฎีนี้อธิบายถึงแรงโน้มถ่วงว่าเป็นการบิดเบี้ยวของโครงสร้างกาลอวกาศโดยวัตถุที่ส่งผลเป็นแรงเฉื่อยต่อวัตถุอื่น
ทฤษฎีแรงเอกภาพ

งานวิจัยของไอน์ชไตน์หลังจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมีหัวใจหลักอยู่ที่การพยายามทำให้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงสามารถอธิบายคุณสมบัติของแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ปี พ.ศ. 2493 เขาได้พูดถึงแนวคิดเรื่อง "ทฤษฎีแรงเอกภาพ" ในวารสาร Scientific American ในบทความชื่อว่า "On the Generalized Theory of Gravitation" แม้เขาจะได้รับความยกย่องอยู่พอสมควร แต่ก็ไม่ค่อยได้รับการสนับสนุนในการวิจัยเรื่องนี้ และความทุ่มเทส่วนใหญ่ของเขาก็ไม่ประสบความสำเร็จ
ในความพยายามของไอน์ชไตน์ที่จะรวมแรงพื้นฐานทั้งหมดเข้าในกฎเดียวกัน เขาได้ละเลยการพัฒนากระแสหลักในทางฟิสิกส์ไปบางส่วน ที่สำคัญคือแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มและแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน ซึ่งไม่มีใครเข้าใจมากนักตราบจนอีกหลายปีผ่านไปหลังจากเขาเสียชีวิตไปแล้ว ขณะเดียวกัน แนวทางพัฒนาฟิสิกส์กระแสหลักเองก็ละเลยแนวคิดของไอน์ชไตน์เกี่ยวกับการรวมแรงเช่นเดียวกัน ครั้นต่อมาความฝันของไอน์ชไตน์ในการรวมกฎฟิสิกส์ทั้งหลายเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงจึงเป็นแรงบันดาลใจสำคัญต่อแนวทางศึกษาฟิสิกส์ยุคใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อทฤษฎีแห่งสรรพสิ่งและทฤษฎีสตริง ขณะที่มีความตื่นตัวมากขึ้นในสาขากลศาสตร์ควอนตัมด้วย
แบบจำลองแก๊สของชเรอดิงเจอร์
ไอน์ชไตน์แนะนำให้แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์นำเอาแนวคิดของมักซ์ พลังค์ไปใช้ ที่มองระดับพลังงานของแก๊สในภาพรวมมากกว่าจะมองเป็นโมเลกุลเดี่ยวๆ ชเรอดิงเงอร์ประยุกต์แนวคิดนี้ในบทความวิจัยโดยใช้การกระจายตัวของโบลทซ์มันน์เพื่อหาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของแก๊สอุดมคติกึ่งคลาสสิก ชเรอดิงเงอร์ขออนุญาตใส่ชื่อไอน์ชไตน์เป็นผู้เขียนบทความร่วม แต่ต่อมาไอน์ชไตน์ปฏิเสธคำเชิญนั้น[21]
ตู้เย็นไอน์ชไตน์
พ.ศ. 2469 ไอน์ชไตน์กับลูกศิษย์เก่าคนหนึ่งคือ ลีโอ ซีลาร์ด นักฟิสิกส์ชาวฮังการีผู้ต่อมาได้ร่วมในโครงการแมนฮัตตัน และได้รับยกย่องในฐานะผู้ค้นพบห่วงโซ่ปฏิกิริยา ทั้งสองได้ร่วมกันประดิษฐ์ ตู้เย็นไอน์ชไตน์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเลย และใช้พลังงานนำเข้าเพียงอย่างเดียวคือพลังงานความร้อน สิ่งประดิษฐ์นี้ได้จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2473[22][23]
บอร์กับไอน์ชไตน์
ราวคริสต์ทศวรรษ 1920 มีการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมให้เป็นทฤษฎีที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ไอน์ชไตน์ไม่ค่อยเห็นด้วยนักกับการตีความโคเปนเฮเกนว่าด้วยทฤษฎีควอนตัม ซึ่งพัฒนาขึ้นโดย นีลส์ บอร์ กับ แวร์เนอร์ ไฮเซนแบร์ก ซึ่งอธิบายปรากฏการณ์ทางควอนตัมว่าเป็นเรื่องของความน่าจะเป็น ที่จะส่งผลต่อเพียงอันตรกิริยาในระบบแบบดั้งเดิม มีการโต้วาทีสาธารณะระหว่างไอน์ชไตน์กับบอร์สืบต่อมาเป็นเวลายาวนานหลายปี (รวมถึงในระหว่างการประชุมซอลเวย์ด้วย) ไอน์ชไตน์สร้างการทดลองในจินตนาการขึ้นเพื่อโต้แย้งการตีความโคเปนเฮเกน แต่ภายหลังก็ถูกบอร์พิสูจน์แย้งได้ ในจดหมายฉบับหนึ่งซึ่งไอน์ชไตน์เขียนถึง มักซ์ บอร์น ในปี พ.ศ. 2469 เขาบอกว่า "ผมเชื่อว่า พระเจ้าไม่ได้สร้างสรรพสิ่งด้วยการทอยเต๋า"[24]
ไอน์ชไตน์ไม่เคยพอใจกับสิ่งที่เขาได้รับรู้เกี่ยวกับการอธิบายถึงธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ในทฤษฎีควอนตัม ในปี พ.ศ. 2478 เขาค้นคว้าเพิ่มเติมในประเด็นเหล่านี้ร่วมกับเพื่อนร่วมงานอีก 2 คน คือ บอริส โพโดลสกี และ นาธาน โรเซน และตั้งข้อสังเกตว่า ทฤษฎีดังกล่าวดูจะต้องอาศัยอันตรกิริยาแบบไม่แบ่งแยกถิ่น ต่อมาเรียกข้อโต้แย้งนี้ว่า EPR พาราด็อกซ์ (มาจากนามสกุลของไอน์ชไตน์ โพโดลสกี และโรเซน) การทดลอง EPR ได้จัดทำขึ้นในเวลาต่อมา และได้ผลลัพธ์ที่ช่วยยืนยันการคาดการณ์ตามทฤษฎีควอนตัม[25]
สิ่งที่ไอน์ชไตน์ไม่เห็นด้วยกับแนวคิดของบอร์เกี่ยวพันกับแนวคิดพื้นฐานในการพรรณนาถึงวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุนี้การโต้วาทีระหว่างไอน์ชไตน์กับบอร์จึงได้ส่งผลสืบเนื่องออกไปเป็นการวิวาทะในเชิงปรัชญาด้วย
รางวัลโนเบล
พ.ศ. 2465 ไอน์ชไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2464[26] ในฐานะที่ "ได้อุทิศตนแก่ฟิสิกส์ทฤษฎี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการค้นพบกฎที่อธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก" ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงงานเขียนของเขาในปี 2448 "โดยใช้มุมมองจากจิตสำนึกเกี่ยวกับการเกิดและการแปรรูปของแสง" แนวคิดของเขาได้รับการพิสูจน์อย่างหนักแน่นจากผลการทดลองมากมายในยุคนั้น สุนทรพจน์ในการมอบรางวัลยังระบุไว้ว่า "ทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขาเป็นหัวข้อถกเถียงที่น่าสนใจที่สุดในวงวิชาการ (และ) มีความหมายในทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ซึ่งประยุกต์ใช้อย่างชัดเจนในปัจจุบัน"[27]
เชื่อกันมานานว่าไอน์ชไตน์มอบเงินรางวัลจากโนเบลทั้งหมดให้แก่ภรรยาคนแรก คือมิเลวา มาริค สำหรับการหย่าขาดจากกันในปี พ.ศ. 2462 แต่จดหมายส่วนตัวที่เพิ่งเปิดเผยขึ้นในปี พ.ศ. 2549[28] บ่งบอกว่าเขานำไปลงทุนในสหรัฐอเมริกา และสูญเงินไปเกือบหมดจากเหตุการณ์เศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่
ไอน์ชไตน์เดินทางไปนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา เป็นครั้งแรก เมื่อ 2 เมษายน พ.ศ. 2464 เมื่อมีผู้ถามว่า เขาได้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์มาจากไหน ไอน์ชไตน์อธิบายว่า เขาเชื่อว่างานทางวิทยาศาสตร์จะก้าวหน้าได้จากการทดลองทางกายภาพและการค้นหาความจริงที่ซ่อนเอาไว้ โดยมีคำอธิบายที่สอดคล้องกันได้ในทุกสภาวการณ์โดยไม่ขัดแย้งกันเอง ไอน์ชไตน์ยังสนับสนุนทฤษฎีที่ค้นหาผลลัพธ์ในจินตนาการด้วย[29]
มรดก
ระหว่างที่เดินทางท่องเที่ยว ไอน์ชไตน์ได้เขียนบันทึกประจำวันส่งให้ภรรยาของเขา คือเอลซา กับบุตรบุญธรรมอีกสองคนคือมาร์ก็อตและอิลซา จดหมายเหล่านี้รวมอยู่ในเอกสารที่ยกให้แก่มหาวิทยาลัยฮีบรู มาร์ก็อต ไอน์ชไตน์ อนุญาตให้เผยแพร่จดหมายส่วนตัวแก่สาธารณชนได้ แต่จะต้องเป็นเวลา 20 ปีหลังจากเธอเสียชีวิตแล้วเท่านั้น (มาร์ก็อตเสียชีวิตในปี พ.ศ. 2529[30]) บาร์บารา โวลฟ์ ผู้ดูแลรักษาเอกสารของไอน์ชไตน์ที่มหาวิทยาลัยฮีบรู ให้สัมภาษณ์กับสถานีโทรทัศน์บีบีซีว่า มีจดหมายติดต่อส่วนตัวระหว่างช่วงปี พ.ศ. 2455-2498 เป็นจำนวนมากกว่า 3,500 หน้า[31]
สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา จัดสร้างรูปปั้นอนุสรณ์อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ เป็นทองแดงและหินอ่อนและสลักโดยโรเบิร์ต เบิร์คส์ ในปี พ.ศ. 2522 ตั้งอยู่ที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี ใกล้กับ National Mall
ไอน์ชไตน์ทำพินัยกรรมยกลิขสิทธิ์การใช้งานภาพของเขาทั้งหมดให้แก่มหาวิทยาลัยฮีบรู กรุงเยรูซาเล็ม ต่อมา บริษัท คอร์บิส คอร์ปอเรชั่น ได้รับอนุญาตให้ใช้ชื่อและภาพต่างๆ ของเขา ในฐานะตัวแทนผู้มีอำนาจแทนมหาวิทยาลัยฮีบรู[32][33]
เกียรติคุณและอนุสรณ์

พ.ศ. 2542 อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ ได้รับยกย่องเป็น "บุคคลแห่งศตวรรษ" โดยนิตยสารไทม์[34][35] กัลลัพโพล ได้บันทึกว่าเขาเป็นบุคคลผู้ได้รับการยกย่องสูงที่สุดอันดับ 4 แห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20[36] และจากการจัดอันดับ 100 บุคคลผู้มีอิทธิพลอย่างสูงในประวัติศาสตร์ ไอน์ชไตน์เป็น "นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 และหนึ่งในสุดยอดอัจฉริยะตลอดกาล"[37]
ต่อไปนี้เป็นรายชื่ออนุสรณ์ส่วนหนึ่ง
สหพันธ์นานาชาติฟิสิกส์บริสุทธิ์และฟิสิกส์ประยุกต์ ได้กำหนดให้ปี พ.ศ. 2548 เป็น "ปีฟิสิกส์โลก" เพื่อเป็นการเฉลิมฉลอง 100 ปีครบรอบการตีพิมพ์ Annus Mirabilis Papers[38]
สถาบันอัลแบร์ท ไอน์ชไตน์
อนุสรณ์สถานอัลแบร์ท ไอน์ชไตน์ โดย โรเบิร์ต เบิร์คส์
หน่วยวัดในวิชาโฟโตเคมี ชื่อว่า ไอน์ชไตน์
เคมีธาตุลำดับที่ 99 ชื่อ ไอน์สไตเนียม (einsteinium)
ดาวเคราะห์น้อย 2001 ไอน์ชไตน์
รางวัลไอน์ชไตน์
รางวัลสันติภาพไอน์ชไตน์
ปี พ.ศ. 2533 ชื่อของไอน์ชไตน์ถูกจารึกในวิหารวัลฮัลลา หอเกียรติยศซึ่งตั้งอยู่ริมแม่น้ำดานูบ ประเทศเยอรมนี[39]
รายชื่อผลงาน
งานเขียนของไอน์ชไตน์ที่แสดงไว้ที่นี้ คืองานเขียนที่ใช้ในการอ้างอิงภายในบทความ สำหรับรายชื่อผลงานตีพิมพ์ทั้งหมดของเขา ดูที่ รายชื่องานตีพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ของอัลแบร์ท ไอน์ชไตน์


. เป็นงานเขียนในชุด annus mirabilis paper เกี่ยวกับปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งทาง Annalen der Physik ได้รับไว้เมื่อ 18 มีนาคม
. งานวิจัยปริญญาเอกชิ้นนี้สำเร็จสมบูรณ์เมื่อ 30 เมษายน และนำส่งตีพิมพ์เมื่อ 20 กรกฎาคม
. เป็นงานเขียนในชุด annus mirabilis paper เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของบราวน์ สำนักพิมพ์รับไว้เมื่อ 11 พฤษภาคม
. เป็นงานเขียนในชุด annus mirabilis paper เกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ สำนักพิมพ์รับไว้เมื่อ 30 มิถุนายน
. เป็นงานเขียนในชุด annus mirabilis paper เกี่ยวกับความสมมูลระหว่างมวล-พลังงาน สำนักพิมพ์รับไว้เมื่อ 27 กันยายน



CS1 maint: date and year (link)
. เป็นบทความแรกในชุดงานเขียนเกี่ยวกับหัวข้อนี้
. ว่าด้วย Baer's law และ meander ของเส้นทางเดินของแม่น้ำ
CS1 maint: date and year (link)

Explicit use of et al. in: |first= (help)CS1 maint: date and year (link)
CS1 maint: date and year (link)



. การทดลองในความคิด เรื่อง ไล่ตามลำแสง มีบรรยายอยู่ในหน้า 48–51
Collected Papers: Explicit use of et al. in: |author= (help); External link in |title= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link) ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตีพิมพ์หนังสือในชุดนี้จนถึงปัจจุบัน อ่านได้จาก  และเว็บไซต์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน 

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น

 ผู้จัดการออนไลน์
 กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
 ผู้จัดการออนไลน์

{{subst:#if:|}}
[[Category:{{subst:#switch:{{subst:uc:1879}}|| UNKNOWN | MISSING =Year of birth missing {{subst:#switch:{{subst:uc:1955}}||LIVING=(living people)}}
| #default =1879 births}}]]
[[Category:{{subst:#switch:{{subst:uc:1955}}|| LIVING  =Living people
| UNKNOWN | MISSING  =Year of death missing
| #default =1955 deaths}}]]

หมวดหมู่:อัลแบร์ท ไอน์ชไตน์
หมวดหมู่:ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์
หมวดหมู่:นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน
หมวดหมู่:นักฟิสิกส์ชาวยิว
หมวดหมู่:นักฟิสิกส์ชาวสวิส
หมวดหมู่:นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน
หมวดหมู่:บุคคลจากเบอร์ลิน
หมวดหมู่:บุคคลจากแบร์น
หมวดหมู่:บุคคลจากมิวนิก
หมวดหมู่:บุคคลจากซูริก
หมวดหมู่:บุคคลจากอูล์ม
หมวดหมู่:บุคคลจากรัฐนิวเจอร์ซีย์
หมวดหมู่:ชาวเยอรมันเชื้อสายยิว