อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

วัยเด็กและในวิทยาลัย

ไอน์สไตน์เกิดในเมืองอุล์ม 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 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 ได้รับสิทธิ์พลเมืองสวิสในปี พ.ศ. 2444 และ พ.ศ. 2448 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เรียนจบปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยซูริค

งานในสำนักงานสิทธิบัตร

หลังจากจบการศึกษา ไอน์สไตน์ไม่สามารถหางานสอนหนังสือได้ หลังจากเพียรพยายามอยู่เกือบสองปี พ่อของอดีตเพื่อนร่วมชั้นคนหนึ่งก็ช่วยให้เขาได้งานทำที่สำนักงานสิทธิบัตรในกรุงแบร์น ในตำแหน่งผู้ช่วยตรวจสอบเอกสาร หน้าที่ของเขาคือการตรวจประเมินใบสมัครของสิทธิบัตรในหมวดหมู่อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2446 ไอน์สไตน์ก็ได้บรรจุเข้าเป็นพนักงานประจำ หลังจากถูกมองข้ามมานานจนกระทั่งกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีจักรกล
ไอน์สไตน์กับเพื่อนหลายคนที่รู้จักกันในแบร์น ได้รวมกลุ่มกันเป็นชมรมเล็กๆ สำหรับคุยกันเรื่องวิทยาศาสตร์และปรัชญา ตั้งชื่อกลุ่มอย่างล้อเลียนว่า "The Olympia Academy" พวกเขาอ่านหนังสือร่วมกันเช่น งานของปวงกาเร แม็ค และฮูม ซึ่งส่งอิทธิพลต่อแนวคิดด้านวิทยาศาสตร์และปรัชญาของไอน์สไตน์มาก
ตลอดช่วงเวลาเหล่านี้ ไอน์สไตน์แทบจะไม่ได้เข้าไปข้องเกี่ยวใดๆ กับชุมชนทางฟิสิกส์เลย งานที่สำนักงานสิทธิบัตรของเขาโดยมากจะเกี่ยวกับปัญหาเรื่องการส่งสัญญาณไฟฟ้าและการซิงโครไนซ์ทางเวลาระหว่างระบบไฟฟ้ากับระบบทางกล ซึ่งเป็นสองปัญหาหลักทางเทคนิคอันเป็นจุดสนใจของการทดลองในความคิดยุคนั้น ซึ่งในเวลาต่อมาได้ชักนำให้ไอน์สไตน์ไปสู่ผลสรุปอันลึกซึ้งเกี่ยวกับธรรมชาติของแสงและความเกี่ยวพันพื้นฐานระหว่างอวกาศกับเวลา

ชีวิตครอบครัว

ก่อนหน้านี้ เขามีแฟนคนแรกตอนเรียนมัธยมชื่อ มารี วินเทเลอร์ แต่ต้องแยกย้ายกันไปเมื่อเขาเข้าเรียนมหาวิทยาลัย
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 ไม่มี บุตรคนแรกของไอน์สไตน์กับมิเลวา คือ ฮันส์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เกิดเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2447 ที่กรุงแบร์น 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 อยู่ด้วยกันตลอดจนเธอป่วยเสียชีวิตในปีคศ 1936

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