Albert Einstein

In Bern heiratete er 1902 seine frühere Studienkollegin Mileva Maric, mit der er zwei Söhne hatte. Ebenfalls in Bern vollendete Einstein nun außerdem seine Forschungen zur Erlangung des Doktorgrades, die ihm erstmals die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Fachwelt einbrachten: 1905 legte er mit seiner Schrift über das Brownsche Bewegungsgesetz den Nachweis für die Existenz von Atomen vor. Im selben Jahr veröffentlichte Einstein in den "Annalen der Physik" zur Quantentheorie und zur Relativitätstheorie: Unter Weiterentwicklung von Max Plancks Quantentheorie entwickelte er seine Hypothese der Lichtquanten. Einsteins bedeutungsvollste Leistung stellte jedoch die Spezielle Relativitätstheorie dar, die er 1905 erstmals in der genannten Zeitschrift begründete. Die Theorie bildete den zentralen Erklärungsschlüssel für ein Paradox, das der Forscher mit 16 Jahren beobachtet hatte und seitdem nicht mehr hatte vergessen können:

Ein Zug, der sich mit 4 Stundenkilometern bewegt, erscheint einerseits dem Beobachter, der in derselben Geschwindigkeit nebenherläuft, im Ruhezustand; andererseits lässt sich weder experimentell noch theoretisch begründen, dass ein Lichtstrahl, also eine oszillierende elektromagnetische Welle, ebenfalls einem Beobachter im Ruhezustand erscheinen würde, wenn dieser in der Lage wäre, neben dem Lichtstrahl herzulaufen. Aus der Beobachtung des Zuges folgerte Einstein, dass sich Bewegungen immer nur relativ zu einem Bezugssystem beobachten und messen lassen. Experimente mit Lichtstrahlen ergaben außerdem, dass die Lichtgeschwindigkeit sich immer konstant verhält. Die Beobachtung der Relativität übertrug Einstein nun auch auf die Zeit: Die Zeit eines schnell bewegten Objekts, etwa eines Raumschiffes, dauert für den ruhenden Beobachter länger als für einen mitbewegten Beobachter, d.h. etwa für die Insassen des Flugkörpers. Mit der Feststellung, dass jede Zeitangabe ihrerseits auch an ein Bezugssystem gebunden ist, schuf der Forscher die vierte Dimension der Zeit bzw. der "Raumzeit". Mit anwachsender Geschwindigkeit nimmt auch die Masse oder Träger des bewegten Körpers zu.

Aus diesen Überlegungen folgerte Einstein die Energie-Masse-Äquivalenz, die er in der berühmten Formel E=mc² als Zusammenfassung seiner Relativitätstheorie zum Ausdruck brachte: Die Energie eines Körpers (E) ist das Produkt aus seiner Masse (m) und dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit (c). Nach seiner Habilitation an der Universität Bern im Jahr 1907 und ersten dort abgehaltenen Vorlesungen wurde Einstein 1909 auf den außerordentlichen Lehrstuhl für Theoretische Physik an der Universität Zürich berufen. 1911 erhielt er einen Ruf als Ordentlicher Professor nach Prag. Ab 1912 lehrte er an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich. Auf Drängen seines Kollegen Max Planck nahm Einstein 1914 eine Forschungsprofessur an der Universität Berlin und die Mitgliedschaft in der Preußischen Akademie der Wissenschaften an. Der Wechsel nach Berlin war mit der Trennung von seiner ersten Frau verbunden, die mit den Söhnen in Zürich verblieb. Im Zuge des Ersten Weltkriegs machte Einstein erstmals auch durch sein pazifistisches und politisches Engagement auf sich aufmerksam. Er nahm an Protesten gegen den Krieg teil. Im Oktober 1915 formulierte Einstein die "Allgemeine Relativitätstheorie", die das bis dahin geltende physikalische Weltbild veränderte.