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알베르트 아인슈타인

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목차

1. 개요

알베르트 아인슈타인은 1879년 독일에서 태어난 이론 물리학자이다. 그는 특수 상대성 이론, 일반 상대성 이론, 광전 효과 등을 발표하여 20세기 물리학 발전에 지대한 영향을 미쳤다. 아인슈타인은 1921년 노벨 물리학상을 수상했으며, 핵무기 개발의 위험성을 경고하고 세계 평화를 위한 운동에 참여하는 등 사회 활동도 활발히 펼쳤다. 그는 또한 시오니즘을 지지하고, 사회주의를 옹호하는 등 정치적, 철학적 견해도 피력했다.

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알베르트 아인슈타인 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
1921년의 아인슈타인
출생일1879년 3월 14일
출생지독일 제국 뷔르템베르크 왕국 울름
사망일1955년 4월 18일
사망지미국 뉴저지주 프린스턴
국적독일 제국, 뷔르템베르크 왕국 (1879–1896)
무국적 (1896–1901)
스위스 (1901–1955)
오스트리아 제국, 오스트리아-헝가리 제국 (1911–1912)
프로이센 왕국, 독일 제국 (1914–1918)
바이마르 공화국 (1918–1933)
미국 (1940–1955)
배우자밀레바 마리치 (1903년 결혼, 1919년 이혼)
엘사 뢰벤탈 (1919년 결혼, 1936년 사망)
자녀리제를
한스 알베르트
에두아르트 "테테"
학력
교육취리히 연방 공과대학교 (교사 자격증, 1900)
취리히 대학교 (박사, 1905)
박사 학위 논문 제목(분자 크기의 새로운 결정)
박사 학위 논문 URL박사 학위 논문
박사 학위 논문 연도1905년
박사 지도 교수알프레트 클라이너
학문 지도 교수하인리히 프리드리히 베버
경력
직장베른 대학교 (1908–1909)
취리히 대학교 (1909–1911)
프라하 카렐 대학교 (1911–1912)
취리히 연방 공과대학교 (1912–1914)
프로이센 과학 아카데미 (1914–1933)
훔볼트 대학교 베를린 (1914–1933)
카이저 빌헬름 연구소 (소장, 1917–1933)
독일 물리학회 (회장, 1916–1918)
프린스턴 고등연구소 (1933–1955)
연구 분야
분야물리학
주요 업적
주요 업적일반 상대성 이론
특수 상대성 이론
광전 효과
E = mc2 (질량-에너지 등가성)
E = hf (플랑크-아인슈타인 관계식)
브라운 운동 이론
아인슈타인 장 방정식
보스-아인슈타인 통계
보스-아인슈타인 응축
중력파
우주 상수
통일장 이론
EPR 역설
앙상블 해석
기타 개념 목록
수상 내역
수상바나드 과학 공로 메달 (1920)
노벨 물리학상 (1921)
마테우치 메달 (1921)
왕립 학회 회원 (1921)
코플리 메달 (1925)
왕립 천문학회 금메달 (1926)
막스 플랑크 메달 (1929)
미국 국립 과학 아카데미 회원 (1942)
타임 세기의 인물 (1999)
기타 정보
서명
영향에른스트 마흐
그레고리오 리치쿠르바스트로
헨드릭 로런츠
헤르만 민코프스키
영향을 준 인물거의 모든 현대 물리학자들

2. 생애와 경력

알베르트 아인슈타인은 1879년 3월 14일 독일 제국 뷔르템베르크 왕국 울름에서 아슈케나즈 유대인 가정에서 태어났다.[196][197][198] 그의 부모는 헤르만 아인슈타인Hermann Einstein과 파울린 코흐Pauline Koch였다.[181] 1880년 가족은 뮌헨으로 이사했고, 아인슈타인의 아버지와 삼촌 야콥Jakob은 전기기술 공장 J. 아인슈타인 회사(Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie)를 설립했다.[181]

1882년의 아인슈타인 (3세)


1893년의 아인슈타인 (14세)


아인슈타인은 5세부터 3년 동안 뮌헨에 있는 가톨릭 초등학교에 다녔고, 8세에 루이트폴트 김나지움(Luitpold Gymnasium, 현재 알베르트 아인슈타인 김나지움)으로 옮겨 7년 후 독일 제국을 떠날 때까지 교육을 받았다.[199] 그는 학교의 군국주의적 분위기에 적응하지 못했다.

1894년, 아버지와 삼촌의 회사가 어려워지자[108] 가족은 이탈리아 밀라노를 거쳐 파비아로 이주했다. 아인슈타인은 뮌헨에 남아 학업을 마쳐야 했지만, 학교의 엄격한 교육 방식에 반발하여 1894년 12월 말 학교를 떠나 가족에게로 갔다.[109] 이탈리아에 있는 동안 "자기장에서 에테르 상태에 대한 조사"라는 제목의 짧은 에세이를 썼다.[203][204]

아인슈타인은 어렸을 때부터 수학과 물리학에 뛰어났다. 12세에 대수학과 유클리드 기하학을 독학으로 익혔고,[205] 피타고라스 정리에 대한 독자적인 증명을 발견했다.[206] 가정 교사 막스 탈무드Max Talmud는 아인슈타인의 수학적 재능이 너무 뛰어나 따라갈 수 없었다고 회상했다.[207] 아인슈타인은 12세에 미적분학을 독학하기 시작했으며, 14세 때 적분 및 미적분학을 마스터했다고 말했다.[208] 13세에는 칸트의 《순수 이성 비판》을 접하고 칸트를 가장 좋아하는 철학자로 꼽았다.[207]

위오른쪽


1895년, 16세의 아인슈타인은 취리히 연방 공과대학교 입학 시험에 응시했으나, 일반 과목에서는 기준에 미달했지만,[211] 물리학과 수학에서 뛰어난 성적을 받았다.[212] 학교 교장의 조언에 따라 아라우의 학교에서 1년간 공부한 후 1896년 9월 마투라(Matura)에 합격하여[215] 취리히 연방 공과대학교에 재응시하여 합격했다. 요스트 빈텔러Jost Winteler 교수의 가족과 함께 지내는 동안 빈텔러의 딸 마리Marie와 사랑에 빠졌지만, 마리는 올스베르그(Olsberg)로 이사했다.[213] 1896년 1월, 아인슈타인은 군 복무를 피하기 위해 독일 뷔르템베르크 왕국 시민권을 포기했다.[214]

취리히 연방 공과대학교에서 아인슈타인은 미래의 아내 밀레바 마리치를 만났다. 그녀는 교사 디플로마 과정의 수학과 물리학 분야에 있는 유일한 여성이었다.[216] 두 사람은 학과 외 물리학에 관한 책을 함께 읽으며 우정을 쌓았고, 연애 감정을 나누는 관계로 발전했다.[216] 1900년에 아인슈타인은 수학과 물리학 시험에 합격하고 연방 교육 디플로마를 받았다.[217]

밀레바 마리치와 아인슈타인은 1903년 1월에 결혼했다.[224][225] 1904년 5월에 스위스 베른에서 아들 한스 알베르트 아인슈타인이 태어났고, 1910년 7월에는 취리히에서 아들 에두아르트가 태어났다.[245][246] 1987년에 발견된 초기 서신에 따르면, 1902년 초 마리치가 노비사드에서 리저얼이라는 딸을 출산했으나, 입양되거나 유아기에 성홍열로 사망한 것으로 추정된다.

알베르트 아인슈타인과 밀레바 마리치, 1912년


1914년 4월, 아인슈타인은 베를린으로 이주했지만, 마리치는 아인슈타인의 사촌인 엘사 뢰벤탈과의 관계[226]를 알게 된 후 아들들과 함께 취리히로 돌아왔다.[216] 그들은 5년간의 별거 끝에 1919년 2월 14일에 이혼했다.[228][229] 이혼 합의의 일환으로, 아인슈타인은 노벨상 상금을 마리치에게 주기로 약속했다.[230]

1919년 6월, 아인슈타인은 1912년부터 관계를 맺어온[227][232] 엘사 뢰벤탈과 재혼했다.[233][234] 엘사는 1935년에 심장 및 신장 문제 진단을 받았고, 1936년 12월에 사망했다.[235]

알베르트와 엘사 아인슈타인, 1930년


아인슈타인은 엘사와의 결혼 생활 중에도 여러 여성들과 관계를 맺었다. 1923년에는 비서 베티 노이만과 사랑에 빠졌고,[236][237][238][239] 2006년에 공개된 편지에서는 마가레테 레바흐, 에스텔라 카체넬렌보겐, 토니 멘델, 에델 미카노프스키 등과 교류했다.[240][241][242] 엘사 사후에는 세르게이 코넨코프의 아내인 마르가리타 코넨코바와 잠시 관계를 가졌다.[243][244]

아인슈타인의 아들 에두아르트는 20세 무렵 조현병 진단을 받고[245] 어머니의 보살핌을 받다가 사후 영구적으로 수용되었다.[246]

1900년에 졸업한 후 아인슈타인은 거의 2년 동안 교직을 구하며 절망적인 시간을 보냈고, 1901년 2월에 스위스 시민권을 취득했지만,[247] 의학적 이유로 징집되지 않았다.[248][249] 마르셀 그로스만Marcel Grossmann의 아버지의 도움으로 그는 베른의 스위스 특허국 사무소에 보조 심사관 - 레벨 III로 취직했다.[250][251]

아인슈타인은 자갈 선별기 및 전기-기계적 동기화 타자기를 포함한 다양한 장치에 대한 특허 출원들을 평가했다.[251] 1903년 스위스 특허청에서 그의 직위는 영구적이 되었지만, 그는 "기계 기술을 완전히 마스터"할 때까지 승진하지 못했다.[252] 특허청에서의 그의 작업 대부분은 전기 신호의 전송과 시간의 전기-기계적 동기화에 관한 질문과 관련되어 있으며, 이 두 가지 기술적 문제는 아인슈타인이 빛의 본질과 공간과 시간의 근본적인 연결에 대한 급진적인 결론을 내리게 한 사고 실험에서 두드러지게 나터난다.[189]

젊고 콧수염을 기른 어두운 곱슬머리의 남자가 격자무늬 양복과 조끼, 줄무늬 셔츠, 어두운 넥타이를 착용한 어깨 위쪽 모습.
1904년 스위스 특허청의 아인슈타인


1904년의 아인슈타인 (25세)


1902년 아인슈타인은 베른에서 만난 친구들과 함께 과학과 철학을 논의하기 위한 정기 모임을 가졌는데, 그 모임은 자조적으로 올림피아 아카데미(The Olympia Academy)라고 명명했다. 그들은 앙리 푸앵카레, 에른스트 마하 및 데이비드 흄의 저술을 읽고 토론했으며, 이는 그의 과학적 그리고 철학적 견해에 영향을 끼쳤다.[254]

1908년 베른 대학교의 강사로 임명되었다.[261] 1909년 취리히 대학교에서 전기역학과 상대성 원리에 대한 강의를 한 후 알프레드 클라이너의 추천으로 이론물리학 부교수로 임명되었다.[261] 같은 해, 제네바 대학교에서 생애 첫 명예 박사 학위를 받았다.

1911년 4월 프라하에 있는 독일 찰스 페르디난트 대학교(Charles-Ferdinand University)의 정교수가 되었으며, 오스트리아-헝가리 제국의 오스트리아 시민권을 받아들였다.[262][263] 프라하에 머무는 동안 그는 11개의 과학 저술을 썼으며 그 중 5개는 복사 수학과 고체의 양자 이론에 관한 것이었다.[31] 같은 해, 솔베이 회의에 초대되었다. 또한 "빛의 전파에 대한 중력의 영향에 관하여"를 발표하여, 미완성이지만 일반 상대성 이론에 대한 도전이 처음으로 시도되었다.[119]

1913년 취리히 ETH에서 동료들과 함께 있는 아인슈타인


1912년 7월, 모교인 취리히 연방 공과대학교 (ETH 취리히)로 돌아와 이론물리학 정교수로 재직하면서 분석 역학과 열역학을 가르쳤다.[264] 그는 또한 연속체 역학, 열 분자 이론, 중력 문제를 수학자이자 친구인 마르셀 그로스만Marcel Grossmann과 함께 연구했다.

1913년 봄, 막스 플랑크와 발터 네른스트는 아인슈타인에게 프로이센 과학 아카데미 회원 자격과 베를린 대학교 교수직을 포함하는 제안으로 베를린으로 이주하여 연구에만 전념할 수 있도록 설득했다.[15] 1913년 7월 3일 베를린에 있는 프로이센 과학 아카데미의 회원이 되었다.[32] 아카데미 회원에는 베를린 훔볼트 대학교에서 유급 급여와 강의 의무가 없는 교수직이 포함되었다.[267] 그는 7월 24일 공식적으로 아카데미 회원으로 선출되었고 이듬해 베를린으로 이주했다.[32] 1914년 4월 1일 자신의 달렘(Dahlem) 아파트로 이사한 후[15] 아카데미와 베를린 대학에서 자신의 직위를 맡았다.[269]

1920년 베를린에서 다른 물리학자들과 화학자들과 함께 있는 아인슈타인


1917년부터 1933년까지 카이저 빌헬름 물리학 연구소(Kaiser Wilhelm Institute for Physics) 소장을 역임했다.[270] 1916년부터 1918년까지 독일 물리학회(German Physical Society) 회장을 역임했다.[271]

1920년에 네덜란드 왕립 예술 과학 아카데미의 외국인 회원이 되었다.[274] 1922년에 "이론 물리학에 대한 공로, 특히 광전 효과의 법칙을 발견한 공로"로 1921년 노벨 물리학상을 수상했다.[186] 일반 상대성이론은 여전히 다소 논란의 여지가 있는 것으로 여겨졌는데, 수상이유서에도 기재된 광전 연구를 '설명'으로 취급하지 않고 단지 '법칙의 발견'으로 취급하였는데, 이는 광자의 개념이 1924년 사티엔드라 나트 보스에 의한 플랑크 스펙트럼(planck Spectrum)이 도출이 될 때까지는 기이한 것으로 여겨져서 여전히 널리 받아들여지지 않았기 때문이었다. 아인슈타인은 1921년 왕립학회 외국인 회원(ForMemRS)으로 선출되었다.[177] 그는 또한 1925년에 왕립 학회로부터 코플리 메달을 받았다.[177]

아인슈타인은 1921년 4월 2일 처음으로 뉴욕을 방문하여 존 프랜시스 하일런 시장의 공식 환영을 받았고, 3주 동안 강의와 리셉션에 참석했다.[275] 컬럼비아 대학교와 프린스턴 대학교에서 여러 차례 강의했으며, 워싱턴 D.C.에서는 백악관을 방문하여 미국 국립 과학 아카데미 대표들과 동행했다.[276][277] 유럽으로 돌아온 그는 홀데인 자작의 초청으로 런던에서 저명한 과학자, 지식인, 정치인들을 만났고, 킹스 칼리지 런던에서 강연했다.[276][277] 그는 1921년 7월 "미국에 대한 나의 첫인상"이라는 에세이를 출판하여 알렉시 드 토크빌처럼 미국인의 특징을 설명하려 했다.[278] 그는 "방문객을 놀라게 한 것은 삶에 대한 즐겁고 긍정적인 태도이다 ... 미국인은 친절하고, 자신감이 넘치며, 낙관적이고 또한 시기하지 않는다."라고 썼다.[279]

1922년, 아인슈타인은 싱가포르, 실론, 일본을 방문하여 6개월간 아시아와 팔레스타인을 여행하며 강연했다. 일본에서는 수천 명에게 강의했고, 황궁에서 황제와 황후를 만났다. 그는 일본인에 대해 겸손하고 총명하며 사려 깊고 예술에 대한 진정한 감각을 가졌다고 묘사했다.[280] 그러나 1922~23년 아시아 방문 여행 일기에는 중국, 일본, 인도 사람들에 대한 외국인 혐오 및 인종 차별적 판단이 드러나 2018년에 재발견되어 비판받았다.[281][282] 극동 여행으로 인해 아인슈타인은 1922년 12월 스톡홀름 시상식에서 노벨 물리학상을 직접 받지 못했고, 독일 외교관이 대신 만찬 연설을 했다.[283] 팔레스타인에서는 마치 국가원수처럼 환영받았고, 허버트 새뮤얼 경의 집에서 대포 경례를 받았다.[284]

1923년, 아인슈타인은 2주 동안 스페인을 방문하여 산티아고 라몬 이 카할을 만났고 알폰소 13세로부터 스페인 과학 아카데미 회원 디플로마를 받았다.[285] 1922년부터 1932년까지 국제 연맹의 국제 지적 협력 위원회 위원으로 활동하며 과학자, 연구원, 교사, 예술가, 지식인 사이의 국제 교류를 촉진했다.[286][287]

1930년 12월, 아인슈타인은 캘리포니아 공과 대학교 연구원으로 두 번째 미국을 방문했다. 그는 사생활 보호를 위해 상이나 연설 초대를 모두 거절했다.[293] 뉴욕에 도착한 후 차이나타운, 《뉴욕 타임스》 편집자들과의 오찬, 메트로폴리탄 오페라에서의 카르멘 공연 등 다양한 행사에 참여했고, 지미 워커 시장으로부터 도시의 열쇠를 받았다.[294] 리버사이드 교회의 해리 에머슨 포스딕 목사는 아인슈타인에게 교회를 안내하고 입구에 있는 그의 실물 크기 동상을 보여주었다.[294] 매디슨 스퀘어 가든에서 열린 하누카 축제에도 참여했다.[294]

1931년 할리우드 《시티 라이트》 시사회에서 아인슈타인과 찰리 채플린


캘리포니아에서 칼텍 총장 로버트 밀리컨을 만났으나, 평화주의자였던 아인슈타인과 달리 밀리컨은 군국주의적 성향을 보여 우정이 어색했다.[295] 아인슈타인은 칼텍 학생들에게 과학이 득보다 실이 많다고 지적했다.[296] 그는 업턴 싱클레어, 찰리 채플린과 친구가 되었고, 채플린은 아인슈타인 부부를 저녁 식사에 초대했다.[297] 채플린의 영화 《시티 라이트》 시사회에 특별 게스트로 초대받았다.[296]

1933년 2월, 미국 방문 중 아돌프 히틀러가 이끄는 나치가 독일에서 집권하면서 독일로 돌아갈 수 없게 되었다.[299][300] 1933년 초, 게슈타포가 베를린에 있는 그의 가족 아파트를 반복해서 습격했다.[301] 3월에 벨기에 앤트워프에 도착한 아인슈타인은 독일 영사관에 여권을 반납하고 독일 시민권을 포기했다.[302] 나치는 그의 배를 팔고 오두막을 히틀러 청소년단 캠프로 개조했다.[303]

아인슈타인은 1933년 4월, 독일에서 유태인이 공직에 있는 것을 금지하는 법률이 통과되자 독일을 떠나 벨기에의 데한(De Haan)에 거주했다.[302] 같은 해 7월 말, 영국 국회의원 올리버 로커-램슨Oliver Locker-Lampson의 초청으로 영국에 머물렀다.[308] 그는 윈스턴 처칠 등과 만나 유대인 과학자들을 독일에서 구출하는 것을 도왔다.[311] 터키 수상에게도 편지를 보내 실직한 독일계 유대인 과학자들을 배치해 달라고 요청했다.[313]

1935년 프린스턴에서 촬영된 아인슈타인의 초상화


1933년 10월, 아인슈타인은 로열 앨버트 홀에서 학문의 자유에 대한 연설을 하고 미국으로 돌아와 고등연구소에 자리를 잡았다.[307][314] 1935년, 그는 미국에 영구적으로 남아 시민권을 신청하기로 결정했다.[314] 고등연구소에서 쿠르트 괴델 등과 함께 연구했으며, 통일장 이론을 개발하고 양자역학의 수용된 해석을 논박하려 했으나 실패했다.[324]

1939년, 실라르드 레오 등과 함께 루즈벨트 대통령에게 편지를 보내 핵무기 개발의 위험성을 경고하고 미국의 핵무기 연구를 촉구했다.[325] 이 편지는 미국이 맨해튼 계획을 시작하는 데 중요한 역할을 했다.[328] 1940년, 아인슈타인은 미국 시민권을 취득했다.[333]

필립 포만Phillip Forman판사로부터 미국 시민권을 받는 아인슈타인


제2차 세계대전 이후, 아인슈타인은 핵무기 반대와 세계 평화를 위한 운동에 적극 참여했다. 그는 인종차별을 미국의 "최악의 질병"으로 간주하고,[305][334] 전미 유색인종 발전 협회(NAACP)에 가입하여 아프리카계 미국인의 시민권을 위해 활동했다.[335] 1946년에는 링컨 대학교를 방문하여 명예 학위를 받고 인종차별에 대해 연설했다.[338]

1955년, 아인슈타인은 버트런드 러셀 등과 함께 핵무기의 위험을 강조하는 선언문에 서명했다.[332] 같은 해 4월 17일, 복부대동맥류 파열로 인한 내출혈로 사망했다.[375] 그는 죽기 직전까지 연구를 계속했으며, 그의 유해는 뉴저지 주 트렌턴에서 화장되었다.[380]

2. 1. 어린 시절과 교육

알베르트 아인슈타인은 1879년 3월 14일 독일 제국 뷔르템베르크 왕국 울름에서[196] 아슈케나즈 유대인 가정에서 태어났다.[197][198] 그의 부모는 헤르만 아인슈타인Hermann Einstein과 파울린 코흐Pauline Koch였다.[181] 1880년 가족은 뮌헨으로 이사했고, 아인슈타인의 아버지와 삼촌 야콥Jakob은 전기기술 공장 J. 아인슈타인 회사(Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie)를 설립했다.[181]

아인슈타인은 5세부터 3년 동안 뮌헨에 있는 가톨릭 초등학교에 다녔고, 8세에 루이트폴트 김나지움(Luitpold Gymnasium, 현재 알베르트 아인슈타인 김나지움)으로 옮겨 7년 후 독일 제국을 떠날 때까지 교육을 받았다.[199] 그는 학교의 군국주의적 분위기에 적응하지 못했다.

1894년, 아버지와 삼촌의 회사가 어려워지자[108] 가족은 이탈리아 밀라노를 거쳐 파비아로 이주했다. 아인슈타인은 뮌헨에 남아 학업을 마쳐야 했지만, 학교의 엄격한 교육 방식에 반발하여 1894년 12월 말 학교를 떠나 가족에게로 갔다.[109] 이탈리아에 있는 동안 "자기장에서 에테르 상태에 대한 조사"라는 제목의 짧은 에세이를 썼다.[203][204]

아인슈타인은 어렸을 때부터 수학과 물리학에 뛰어났다. 12세에 대수학과 유클리드 기하학을 독학으로 익혔고,[205] 피타고라스 정리에 대한 독자적인 증명을 발견했다.[206] 가정 교사 막스 탈무드Max Talmud는 아인슈타인의 수학적 재능이 너무 뛰어나 따라갈 수 없었다고 회상했다.[207] 아인슈타인은 12세에 미적분학을 독학하기 시작했으며, 14세 때 적분 및 미적분학을 마스터했다고 말했다.[208] 13세에는 칸트의 《순수 이성 비판》을 접하고 칸트를 가장 좋아하는 철학자로 꼽았다.[207]

|섬네일|위오른쪽|아인슈타인의 입학 증명서 1896년[210]]]

1895년, 16세의 아인슈타인은 취리히 연방 공과대학교 입학 시험에 응시했으나, 일반 과목에서는 기준에 미달했지만,[211] 물리학과 수학에서 뛰어난 성적을 받았다.[212] 학교 교장의 조언에 따라 아라우의 학교에서 1년간 공부한 후 1896년 9월 마투라(Matura)에 합격하여[215] 취리히 연방 공과대학교에 재응시하여 합격했다. 요스트 빈텔러Jost Winteler 교수의 가족과 함께 지내는 동안 빈텔러의 딸 마리Marie와 사랑에 빠졌지만, 마리는 올스베르그(Olsberg)로 이사했다.[213] 1896년 1월, 아인슈타인은 군 복무를 피하기 위해 독일 뷔르템베르크 왕국 시민권을 포기했다.[214]

취리히 연방 공과대학교에서 아인슈타인은 미래의 아내 밀레바 마리치를 만났다. 그녀는 교사 디플로마 과정의 수학과 물리학 분야에 있는 유일한 여성이었다.[216] 두 사람은 학과 외 물리학에 관한 책을 함께 읽으며 우정을 쌓았고, 연애 감정을 나누는 관계로 발전했다.[216] 1900년에 아인슈타인은 수학과 물리학 시험에 합격하고 연방 교육 디플로마를 받았다.[217]

2. 2. 결혼과 자녀

밀레바 마리치와 아인슈타인은 1903년 1월에 결혼했다.[224][225] 1904년 5월에 스위스 베른에서 아들 한스 알베르트 아인슈타인이 태어났고, 1910년 7월에는 취리히에서 아들 에두아르트가 태어났다.[245][246] 1987년에 발견된 초기 서신에 따르면, 1902년 초 마리치가 노비사드에서 리저얼이라는 딸을 출산했으나, 입양되거나 유아기에 성홍열로 사망한 것으로 추정된다.

1914년 4월, 아인슈타인은 베를린으로 이주했지만, 마리치는 아인슈타인의 사촌인 엘사 뢰벤탈과의 관계[226]를 알게 된 후 아들들과 함께 취리히로 돌아왔다.[216] 그들은 5년간의 별거 끝에 1919년 2월 14일에 이혼했다.[228][229] 이혼 합의의 일환으로, 아인슈타인은 노벨상 상금을 마리치에게 주기로 약속했다.[230]

1919년 6월, 아인슈타인은 1912년부터 관계를 맺어온[227][232] 엘사 뢰벤탈과 재혼했다.[233][234] 엘사는 1935년에 심장 및 신장 문제 진단을 받았고, 1936년 12월에 사망했다.[235]

아인슈타인은 엘사와의 결혼 생활 중에도 여러 여성들과 관계를 맺었다. 1923년에는 비서 베티 노이만과 사랑에 빠졌고,[236][237][238][239] 2006년에 공개된 편지에서는 마가레테 레바흐, 에스텔라 카체넬렌보겐, 토니 멘델, 에델 미카노프스키 등과 교류했다.[240][241][242] 엘사 사후에는 세르게이 코넨코프의 아내인 마르가리타 코넨코바와 잠시 관계를 가졌다.[243][244]

아인슈타인의 아들 에두아르트는 20세 무렵 조현병 진단을 받고[245] 어머니의 보살핌을 받다가 사후 영구적으로 수용되었다.[246]

2. 3. 특허국 사무소

1900년에 졸업한 후 아인슈타인은 거의 2년 동안 교직을 구하며 절망적인 시간을 보냈고, 1901년 2월에 스위스 시민권을 취득했지만,[247] 의학적 이유로 징집되지 않았다.[248][249] 마르셀 그로스만Marcel Grossmann의 아버지의 도움으로 그는 베른의 스위스 특허국 사무소에 보조 심사관 - 레벨 III로 취직했다.[250][251]

아인슈타인은 자갈 선별기 및 전기-기계적 동기화 타자기를 포함한 다양한 장치에 대한 특허 출원들을 평가했다.[251] 1903년 스위스 특허청에서 그의 직위는 영구적이 되었지만, 그는 "기계 기술을 완전히 마스터"할 때까지 승진하지 못했다.[252] 특허청에서의 그의 작업 대부분은 전기 신호의 전송과 시간의 전기-기계적 동기화에 관한 질문과 관련되어 있으며, 이 두 가지 기술적 문제는 아인슈타인이 빛의 본질과 공간과 시간의 근본적인 연결에 대한 급진적인 결론을 내리게 한 사고 실험에서 두드러지게 나터난다.[189]

1902년 아인슈타인은 베른에서 만난 친구들과 함께 과학과 철학을 논의하기 위한 정기 모임을 가졌는데, 그 모임은 자조적으로 올림피아 아카데미(The Olympia Academy)라고 명명했다. 그들은 앙리 푸앵카레, 에른스트 마하 및 데이비드 흄의 저술을 읽고 토론했으며, 이는 그의 과학적 그리고 철학적 견해에 영향을 끼쳤다.[254]

2. 4. 교육 경력

1908년 베른 대학교의 강사로 임명되었다.[261] 1909년 취리히 대학교에서 전기역학과 상대성 원리에 대한 강의를 한 후 알프레드 클라이너의 추천으로 이론물리학 부교수로 임명되었다.[261] 같은 해, 제네바 대학교에서 생애 첫 명예 박사 학위를 받았다.

1911년 4월 프라하에 있는 독일 찰스 페르디난트 대학교(Charles-Ferdinand University)의 정교수가 되었으며, 오스트리아-헝가리 제국의 오스트리아 시민권을 받아들였다.[262][263] 프라하에 머무는 동안 그는 11개의 과학 저술을 썼으며 그 중 5개는 복사 수학과 고체의 양자 이론에 관한 것이었다.[31] 같은 해, 솔베이 회의에 초대되었다. 또한 "빛의 전파에 대한 중력의 영향에 관하여"를 발표하여, 미완성이지만 일반 상대성 이론에 대한 도전이 처음으로 시도되었다.[119]

1912년 7월, 모교인 취리히 연방 공과대학교 (ETH 취리히)로 돌아와 이론물리학 정교수로 재직하면서 분석 역학과 열역학을 가르쳤다.[264] 그는 또한 연속체 역학, 열 분자 이론, 중력 문제를 수학자이자 친구인 마르셀 그로스만Marcel Grossmann과 함께 연구했다.

1913년 봄, 막스 플랑크와 발터 네른스트는 아인슈타인에게 프로이센 과학 아카데미 회원 자격과 베를린 대학교 교수직을 포함하는 제안으로 베를린으로 이주하여 연구에만 전념할 수 있도록 설득했다.[15] 1913년 7월 3일 베를린에 있는 프로이센 과학 아카데미의 회원이 되었다.[32] 아카데미 회원에는 베를린 훔볼트 대학교에서 유급 급여와 강의 의무가 없는 교수직이 포함되었다.[267] 그는 7월 24일 공식적으로 아카데미 회원으로 선출되었고 이듬해 베를린으로 이주했다.[32] 1914년 4월 1일 자신의 달렘(Dahlem) 아파트로 이사한 후[15] 아카데미와 베를린 대학에서 자신의 직위를 맡았다.[269]

|thumb|right|upright=1.1|1920년 베를린에서 다른 물리학자들과 화학자들과 함께 있는 아인슈타인]]

1917년부터 1933년까지 카이저 빌헬름 물리학 연구소(Kaiser Wilhelm Institute for Physics) 소장을 역임했다.[270] 1916년부터 1918년까지 독일 물리학회(German Physical Society) 회장을 역임했다.[271]

1920년에 네덜란드 왕립 예술 과학 아카데미의 외국인 회원이 되었다.[274] 1922년에 "이론 물리학에 대한 공로, 특히 광전 효과의 법칙을 발견한 공로"로 1921년 노벨 물리학상을 수상했다.[186] 일반 상대성이론은 여전히 다소 논란의 여지가 있는 것으로 여겨졌는데, 수상이유서에도 기재된 광전 연구를 '설명'으로 취급하지 않고 단지 '법칙의 발견'으로 취급하였는데, 이는 광자의 개념이 1924년 사티엔드라 나트 보스에 의한 플랑크 스펙트럼(planck Spectrum)이 도출이 될 때까지는 기이한 것으로 여겨져서 여전히 널리 받아들여지지 않았기 때문이었다. 아인슈타인은 1921년 왕립학회 외국인 회원(ForMemRS)으로 선출되었다.[177] 그는 또한 1925년에 왕립 학회로부터 코플리 메달을 받았다.[177]

2. 5. 1921–1933: 해외여행과 미국으로의 이주

아인슈타인은 1921년 4월 2일 처음으로 뉴욕을 방문하여 존 프랜시스 하일런 시장의 공식 환영을 받았고, 3주 동안 강의와 리셉션에 참석했다.[275] 컬럼비아 대학교와 프린스턴 대학교에서 여러 차례 강의했으며, 워싱턴 D.C.에서는 백악관을 방문하여 미국 국립 과학 아카데미 대표들과 동행했다.[276][277] 유럽으로 돌아온 그는 홀데인 자작의 초청으로 런던에서 저명한 과학자, 지식인, 정치인들을 만났고, 킹스 칼리지 런던에서 강연했다.[276][277] 그는 1921년 7월 "미국에 대한 나의 첫인상"이라는 에세이를 출판하여 알렉시 드 토크빌처럼 미국인의 특징을 설명하려 했다.[278] 그는 "방문객을 놀라게 한 것은 삶에 대한 즐겁고 긍정적인 태도이다 ... 미국인은 친절하고, 자신감이 넘치며, 낙관적이고 또한 시기하지 않는다."라고 썼다.[279]

1922년, 아인슈타인은 싱가포르, 실론, 일본을 방문하여 6개월간 아시아와 팔레스타인을 여행하며 강연했다. 일본에서는 수천 명에게 강의했고, 황궁에서 황제와 황후를 만났다. 그는 일본인에 대해 겸손하고 총명하며 사려 깊고 예술에 대한 진정한 감각을 가졌다고 묘사했다.[280] 그러나 1922~23년 아시아 방문 여행 일기에는 중국, 일본, 인도 사람들에 대한 외국인 혐오 및 인종 차별적 판단이 드러나 2018년에 재발견되어 비판받았다.[281][282] 극동 여행으로 인해 아인슈타인은 1922년 12월 스톡홀름 시상식에서 노벨 물리학상을 직접 받지 못했고, 독일 외교관이 대신 만찬 연설을 했다.[283] 팔레스타인에서는 마치 국가원수처럼 환영받았고, 허버트 새뮤얼 경의 집에서 대포 경례를 받았다.[284]

1923년, 아인슈타인은 2주 동안 스페인을 방문하여 산티아고 라몬 이 카할을 만났고 알폰소 13세로부터 스페인 과학 아카데미 회원 디플로마를 받았다.[285] 1922년부터 1932년까지 국제 연맹의 국제 지적 협력 위원회 위원으로 활동하며 과학자, 연구원, 교사, 예술가, 지식인 사이의 국제 교류를 촉진했다.[286][287]

1930년 12월, 아인슈타인은 캘리포니아 공과 대학교 연구원으로 두 번째 미국을 방문했다. 그는 사생활 보호를 위해 상이나 연설 초대를 모두 거절했다.[293] 뉴욕에 도착한 후 차이나타운, 《뉴욕 타임스》 편집자들과의 오찬, 메트로폴리탄 오페라에서의 카르멘 공연 등 다양한 행사에 참여했고, 지미 워커 시장으로부터 도시의 열쇠를 받았다.[294] 리버사이드 교회의 해리 에머슨 포스딕 목사는 아인슈타인에게 교회를 안내하고 입구에 있는 그의 실물 크기 동상을 보여주었다.[294] 매디슨 스퀘어 가든에서 열린 하누카 축제에도 참여했다.[294]

캘리포니아에서 칼텍 총장 로버트 밀리컨을 만났으나, 평화주의자였던 아인슈타인과 달리 밀리컨은 군국주의적 성향을 보여 우정이 어색했다.[295] 아인슈타인은 칼텍 학생들에게 과학이 득보다 실이 많다고 지적했다.[296] 그는 업턴 싱클레어, 찰리 채플린과 친구가 되었고, 채플린은 아인슈타인 부부를 저녁 식사에 초대했다.[297] 채플린의 영화 《시티 라이트》 시사회에 특별 게스트로 초대받았다.[296]

1933년 2월, 미국 방문 중 아돌프 히틀러가 이끄는 나치가 독일에서 집권하면서 독일로 돌아갈 수 없게 되었다.[299][300] 1933년 초, 게슈타포가 베를린에 있는 그의 가족 아파트를 반복해서 습격했다.[301] 3월에 벨기에 앤트워프에 도착한 아인슈타인은 독일 영사관에 여권을 반납하고 독일 시민권을 포기했다.[302] 나치는 그의 배를 팔고 오두막을 히틀러 청소년단 캠프로 개조했다.[303]

2. 6. 1933–1955: 프린스턴 고등연구소와 말년

아인슈타인은 1933년 4월, 독일에서 유태인이 공직에 있는 것을 금지하는 법률이 통과되자 독일을 떠나 벨기에의 데한(De Haan)에 거주했다.[302] 같은 해 7월 말, 영국 국회의원 올리버 로커-램슨Oliver Locker-Lampson의 초청으로 영국에 머물렀다.[308] 그는 윈스턴 처칠 등과 만나 유대인 과학자들을 독일에서 구출하는 것을 도왔다.[311] 터키 수상에게도 편지를 보내 실직한 독일계 유대인 과학자들을 배치해 달라고 요청했다.[313]

1933년 10월, 아인슈타인은 로열 앨버트 홀에서 학문의 자유에 대한 연설을 하고 미국으로 돌아와 고등연구소에 자리를 잡았다.[307][314] 1935년, 그는 미국에 영구적으로 남아 시민권을 신청하기로 결정했다.[314] 고등연구소에서 쿠르트 괴델 등과 함께 연구했으며, 통일장 이론을 개발하고 양자역학의 수용된 해석을 논박하려 했으나 실패했다.[324]

1939년, 실라르드 레오 등과 함께 루즈벨트 대통령에게 편지를 보내 핵무기 개발의 위험성을 경고하고 미국의 핵무기 연구를 촉구했다.[325] 이 편지는 미국이 맨해튼 계획을 시작하는 데 중요한 역할을 했다.[328] 1940년, 아인슈타인은 미국 시민권을 취득했다.[333]

제2차 세계대전 이후, 아인슈타인은 핵무기 반대와 세계 평화를 위한 운동에 적극 참여했다. 그는 인종차별을 미국의 "최악의 질병"으로 간주하고,[305][334] 전미 유색인종 발전 협회(NAACP)에 가입하여 아프리카계 미국인의 시민권을 위해 활동했다.[335] 1946년에는 링컨 대학교를 방문하여 명예 학위를 받고 인종차별에 대해 연설했다.[338]

1955년, 아인슈타인은 버트런드 러셀 등과 함께 핵무기의 위험을 강조하는 선언문에 서명했다.[332] 같은 해 4월 17일, 복부대동맥류 파열로 인한 내출혈로 사망했다.[375] 그는 죽기 직전까지 연구를 계속했으며, 그의 유해는 뉴저지 주 트렌턴에서 화장되었다.[380]

3. 과학적 경력

아인슈타인은 평생동안 수백 권의 책과 소논문을 출판했다.[181][385] 그는 300편 이상의 과학 논문과 150편의 비과학 논문을 발표했다.[190][385] 2014년 12월 5일, 대학과 기록 보관소는 30,000개 이상의 고유 문서로 구성된 아인슈타인의 논문을 발표했다.[386][387] 아인슈타인의 지적 업적과 독창성은 "아인슈타인"이라는 단어를 "천재"와 동의어로 만들었다.[188] 그는 혼자서 한 작업 외에도 보스-아인슈타인 통계, 아인슈타인 냉장고등을 포함한 추가 프로젝트에서 다른 과학자들과 협력했다.[388][389]

아인슈타인의 글에서 그가 그의 첫 번째 부인 밀레바 마리치와 협력했다는 증거가 있다. 1900년 12월 13일, 알베르트의 이름으로 서명된 모세혈관에 관한 첫 번째 문서가 제출되었다. 그의 이름으로만 출판하기로 한 것은 상호간의 결정으로 보이지만 정확한 이유는 알 수 없다.[216]

1905년에 특수 상대성이론을 발표했다. 이전부터 논리적으로 전개되어 왔던 상대성 원리(앙리 푸앵카레, 조지프 라모어, 헨드릭 로런츠 등에 의한 것)를 명확히 하고 채택하여, 뉴턴 역학과 맥스웰 방정식에 기반한 당시의 고전적 물리학 체계에 대해, 상대성 원리에 기반한 시공간 개념의 수정을 전자에 적용함으로써 (중력장을 제외하고) 양자는 이론적으로 통합되었고, 고전적 물리학 체계의 완성에 성공했다. 특수상대성이론에서는 “질량, 길이, 동시성이라는 개념은 관측자의 위치한 관성계에 따라 다른 상대적인 것”이며, “유일하게 불변하는 것은 광속 c 뿐이다”라고 했다.

특수 상대성이론은 중력장이 없는 상태의 관성계만을 다룬 (제한적인) 이론이지만, 1915년부터 1916년에는 가속운동과 중력을 포함한 (보다 적용 범위를 넓힌) 일반 상대성이론을 발표했다. 일반상대성이론에서는 중력장에 의한 시공간의 왜곡을 리만 기하학을 이용하여 기술하고 있다. 더욱이 후반생 30년 가까이 중력과 전자기력을 통합하는 통일장 이론을 구축하려고 심혈을 기울였지만, 사망으로 미완성으로 끝났다. 일반상대성이론을 있는 그대로 받아들이면 “우주는 팽창 또는 수축하고 있다”는 것이 단순히 연역될 수 있다. 그러나 아인슈타인은 우주가 팽창이나 수축하고 있다고 생각하고 싶지 않았기 때문에, 중력에 의한 영향을 상쇄하는 우주 상수 Λ(람다)를 아인슈타인 방정식(장의 방정식)에 포함시킴으로써, 이론상 정적인 우주도 존재 가능하다는 이론을 만들었다. 그 후, 에드윈 허블 등의 천문대에서의 실제 관측에 의해, 실제로 우주는 팽창하고 있다는 것이 관측적으로 확인되었기 때문에, 아인슈타인은 자신이 한때 제안했던 “우주상수”를 철회하지 않을 수 없게 되었다 (나중에 그는 우주상수의 도입을 “인생 최대의 실수”라고 말하게 되었다). 아인슈타인이 사망한 후 상당한 세월이 흘러 21세기에 들어와 허블 우주망원경에 의한 초신성의 적색편이 관측 결과 분석에 의해, “우주는 팽창하고 있다”고 해도, 단순히 일정한 속도로 팽창하고 있는 것이 아니라, 그 팽창 속도가 점점 커지고 있다(가속하고 있다)는 것이 명확해지고 있으며, 이 “가속”을 설명하려면 “우주상수를 도입하는 것이 더 타당하다”, “아인슈타인은 사실 우주상수를 철회할 필요가 없지 않았을까”라는 지적이나 학설이 존재한다(자세한 내용은 암흑 에너지를 참조).

광양자 가설에 의해 광전 효과에 대한 이론적 설명을 하는 등, 초기 양자론의 확립에 크게 기여했다. 그러나 “양자는 확률적으로 행동한다”는 양자 역학 자체에 대해서는 아인슈타인은 “신은 주사위 놀음을 하지 않는다”[103]라고 회의적인 입장을 취했다. 국소 실재론을 지지했던 아인슈타인은 양자역학의 모순점의 하나로 아인슈타인-포돌스키-로젠 역설을 제시했지만, 나중에 벨 부등식의 깨짐이 실증되면서 국소 실재론은 붕괴되었고, EPR 상관으로 알려지게 되었다.

그 밖에, 브라운 운동을 설명하는 이론의 구축, 고체에서의 비열의 이론인 “아인슈타인 모델”의 제창, 보스-아인슈타인 응축의 예언 등, 물리학 전 분야에 걸쳐 막대한 업적을 남겼다.

3. 1. 1905년 - 기적의 해 논문들

1900년 아인슈타인의 논문 "모세관 현상으로부터의 결론(Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen)"이 《물리학 연보(Annalen der Physik)》 저널에 게재되었다.[255][256] 1905년에는 기적의 해(annus mirabilis)라고 불리는 해에, 광전 효과, 브라운 운동, 특수 상대성이론, 질량과 에너지의 등가성에 관한 기적의 해 논문들을 발표했는데, 이것들은 26세의 나이에 학계의 주목을 받게 된 계기가 되었다.[260]

기적의 해(Annus Mirabilis) 논문들은 아인슈타인이 1905년 《물리학 연보》 과학 저널에 발표한 네 편의 논문들이다. 이 네 작업들은 현대 물리학의 기초에 크게 기여했으며 공간, 시간 및 물질에 대한 관점을 변경했다.

번역 제목 (Translated Title)초점 분야    (Area of focus)  제 출 (Received)출 판 (Published)중 요 성 (Significance)
"빛의 생성과 변형에 관한 발견적 관점에서"[390]광전 효과3월 18일6월 9일에너지는 불연속적인 양(양자)으로만 교환된다고 제안하여 풀리지 않은 수수께끼를 해결했다.[391] 이 아이디어는 양자 이론의 초기 개발에 중추적이었다.[392]
"열의 분자 운동론에서 요구하는 고정 액체에 매달린 작은 입자의 운동에 관하여"[393]브라운 운동5월 11일7월 18일통계 물리학의 적용을 뒷받침하는 원자론에 대한 경험적 증거를 설명했다.
"움직이는 물체의 전기역학에 대하여"[394]특수 상대성이론6월 30일9월 26일빛의 속도는 관찰자의 운동과 무관하다는 경험적 증거에 기반한 분석 결과 역학에 변화를 도입하여 전기 및 자기에 대한 맥스웰 방정식을 역학의 법칙과 조화시켰다.[395] "빛 전달 에테르"의 개념을 믿지 않았다.[396]
"물체의 관성은 그 에너지 함량에 따라 달라지는가?"[397]질량-에너지 등가9월 27일11월 21일물질과 에너지의 등가, E = mc2 (그리고 암시적으로 중력이 빛을 "구부리는" 능력), "정지 에너지"의 존재, 핵 에너지의 기초.



1905년, 26세에 세 편의 중요한 논문을 발표한다. 이 1905년은 "'''기적의 해'''"라고도 불린다. "기적의 해"와 그 이후 몇 년 동안 아인슈타인은 '''"광양자 가설", "브라운 운동", "특수 상대성 이론"'''과 관련된 다섯 편의 중요한 논문을 잇달아 발표했다.

아인슈타인이 "기적의 해"를 보낸 베른의 크람거리 49번지는 현재 아인슈타인 하우스라는 이름의 기념관이 되어 있으며, 아인슈타인 가족이 사용했던 가구가 당시 스타일 그대로 재현되어 있다. 또한, 베른 시내에 있는 베른 역사 박물관에는 아인슈타인의 업적과 생애를 소개하는 아인슈타인 박물관이 있다.

3. 2. 통계 역학

아인슈타인은 열역학적 요동과 통계 물리학에 대한 연구를 수행했다.[398] 1900년 《물리학 연보》에 제출된 아인슈타인의 첫 번째 논문은 모세관 현상에 관한 것이었다.[255][398] 1902년과 1903년에 발표한 두 논문은 통계적 관점에서 원자 현상을 해석하려고 시도했다. 이 논문들은 1905년 브라운 운동에 관한 논문의 기초가 되었으며, 분자가 존재한다는 확실한 증거를 제시했다. 1903년과 1904년에 그의 연구는 주로 유한 원자 크기가 확산 현상에 미치는 영향에 관한 것이었다.[398]

아인슈타인은 임계점에서 유체의 밀도 변화를 다루면서 열역학적 요동 문제로 되돌아갔다. 임계점에서 밀도 요동은 자유 에너지의 밀도에 대한 이계도함수가 0이 되어 크게 발생한다. 이러한 밀도 요동의 효과로 모든 파장의 빛이 산란되어 유체가 유백색으로 보인다. 아인슈타인은 이것을 레일리 산란과 관련시켰는데, 이는 하늘이 파란색인 이유를 설명한다.[399] 아인슈타인은 밀도 요동의 처리로부터 임계 유백광(critical opalescence)을 정량적으로 도출했으며, 그 효과와 레일리 산란이 어떻게 물질의 원자적 구성에서 비롯되는지 보여주었다.

3. 3. 특수 상대성이론

아인슈타인의 "움직이는 물체의 전기역학에 대하여(Zur Elektrodynamik bewegter Körperde)"[394]는 1905년 6월 30일에 접수되어 같은 해 9월 26일에 출판되었다. 이 논문은 맥스웰 방정식과 뉴턴 역학 법칙 사이의 충돌을 역학 법칙에 변화를 도입함으로써 조정했다.[400] 이러한 변화는 물체가 광속에 가까운 속도로 움직이는 고속에서 가장 뚜렷하게 나타난다. 이 이론은 나중에 아인슈타인의 특수 상대성이론으로 알려지게 되었다.

이 논문에서 아인슈타인은 상대적으로 움직이는 관찰자의 프레임에서 측정할 때 움직이는 물체에 의해 운반되는 시계가 지연되는 것처럼 보이고, 물체 자체가 운동 방향으로 수축할 것이라고 예측했다. 또한, 당시 물리학의 주요 이론적 실체 중 하나인 에테르는 불필요하다고 주장했다.[401]

질량-에너지 등가에 관한 논문에서 아인슈타인은 특수 상대성 방정식의 결과로 'E = mc^2'을 제시했다.[402] 상대성 이론에 대한 아인슈타인의 1905년 연구는 수년 동안 논란이 있었지만 막스 플랑크를 비롯한 주요 물리학자들에 의해 받아들여졌다.[403][404]

아인슈타인은 원래 운동학의 관점에서 특수 상대성 이론을 구성했다. 1908년, 헤르만 민코프스키는 특수 상대성 이론을 기하학적 용어로 시공간 이론으로 재해석했다. 아인슈타인은 1915년 일반 상대성이론에서 민코프스키의 형식주의를 채택했다.[405]

3. 4. 일반 상대성이론

아서 에딩턴이 찍은 1919년 일식 사진


1919년 5월 29일 일식 관측(프린시페와 소브랄에서 실시) 결과가 11월 6일 런던에서 열린 왕립학회와 왕립천문학회 합동 회의에서 발표된 후, 뉴욕타임즈는 중력에 의한 빛의 굴절 확인을 보도했다.


일반 상대성이론은 1907년에서 1915년 사이에 아인슈타인이 개발한 중력 이론이다.[406] 일반 상대성이론에 따르면, 질량 사이에 작용하는 중력은 질량으로 인한 시공간의 뒤틀림, 즉 시공간의 곡률때문이다.[406] 아인슈타인은 특수 상대성이론에서 관성 운동이 우선시되는 것이 불만족스러웠고, 처음부터 어떠한 운동 상태(가속 운동 포함)도 선호하지 않는 이론이 더 바람직하다고 생각했다.[407]

1907년, 아인슈타인은 등가 원리를 발표했다. 등가원리에 따르면 중력장에서 자유 낙하하는 관찰자는 특수 상대성이론을 따르며, 이는 자유 낙하가 실제로는 관성 운동이기 때문이다.[408][409] 같은 해, 아인슈타인은 등가원리를 바탕으로 중력 시간 지연, 중력 적색 편이, 중력 렌즈 현상을 예측했다.[408][409] 1911년에는 무거운 물체에 의한 빛의 굴절 정도를 계산하여, 일반 상대성이론을 실험적으로 검증할 수 있는 가능성을 제시했다.[410]

1916년 아인슈타인은 중력파를 예측했다.[411][412] 중력파는 시공간의 곡률이 물결처럼 퍼져나가며 에너지를 전달하는 현상이다. 중력파의 존재는 중력의 물리적 상호작용이 유한한 속도로 전파된다는 로런츠 공변성에 따른 결과이다. 반면, 뉴턴의 중력 이론에서는 중력의 상호작용이 무한한 속도로 전달된다고 가정하므로 중력파가 존재할 수 없다.

1919년 아서 에딩턴은 개기일식 동안 태양 근처를 지나는 별빛이 휘는 현상을 관측하여, 아인슈타인의 예측이 옳았음을 확인했다.[15][35] 이 관측 결과는 전 세계 언론에 대대적으로 보도되었고, 아인슈타인은 세계적인 명성을 얻게 되었다. 에딩턴의 관측은 일반 상대성이론이 널리 알려지는 계기가 되었지만, 이론 증명으로는 불충분하다는 의견도 있었다. 이후 1922년 호주에서 개기일식을 관측하여 중력 렌즈 효과를 확인함으로써 일반 상대성이론은 학계에서도 타당성을 인정받게 되었다.

중력파는 1970년대에 쌍성 펄사 PSR B1913+16의 궤도 주기 감소를 통해 간접적으로 검출되었고,[413][414] 2015년 9월 14일 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)에서 직접 검출에 성공함으로써 아인슈타인의 예측이 최종 확인되었다.[415][413][416][417][418][419]

일반 상대성이론은 블랙홀의 존재를 예측하고, 현대 천체물리학의 발전에 핵심적인 역할을 수행하고 있다.[406]

3. 5. 물리 우주론

밀리컨과 르메트르와 더불어, 캘리포니아 공과대학교에서, 1933년


1917년 아인슈타인은 일반 상대성이론을 우주 전체의 구조에 적용했다.[422] 그는 일반 장방정식이 수축하거나 팽창하는 동적인 우주를 예측한다는 것을 발견했다. 당시에는 동적 우주에 대한 관측 증거가 알려지지 않았기 때문에 아인슈타인은 이론이 정적 우주를 예측할 수 있도록 하기 위해 새로운 용어인 우주 상수를 장방정식에 도입했다.[423] 수정된 장방정식은 마흐의 원리에 대한 아인슈타인의 이해에 따라 닫힌 곡률의 정적 우주를 예측했다. 이 모형은 아인슈타인의 정적 우주로 알려지게 되었다.[424]

1929년 에드윈 허블이 성운의 후퇴를 발견한 후, 아인슈타인은 우주의 정적 모형을 포기하고 우주의 두 가지 동적 모형인 1931년의 프리드만-아인슈타인 우주[425][426]와 1932년의 아인슈타인-드 시터 우주[427][428]를 제안했다. 이 각각의 모형에서 아인슈타인은 우주 상수가 "어쨌든 이론적으로 만족스럽지 못하다"고 주장하면서 우주 상수를 폐기했다.[425][426][429]

많은 아인슈타인 전기에서 아인슈타인은 만년에 우주 상수를 그의 "가장 큰 실수"로 언급했다고 주장한다. 천체물리학자 마리오 리비오Mario Livio는 최근 이 주장이 과장된 것일 수 있다는 의혹을 제기했다.[430]

2013년 말 아일랜드 물리학자 코맥 오레이피어타이Cormac O'Raifeartaigh가 이끄는 팀은 허블이 성운의 후퇴를 관측한 사실을 알게 된 직후에 아인슈타인이 우주의 정상우주론을 고려했다는 증거를 발견했다.[431][432] 1931년 초에 작성된 것으로 보이는 지금까지 간과된 원고에서 아인슈타인은 우주 상수와 관련된 과정인 물질의 지속적인 생성으로 인해 물질의 밀도가 일정하게 유지되는 팽창하는 우주 모형을 탐구했다.[433][436] 그는 논문에서 "물리적으로 제한된 부피를 고려한다면, 물질의 입자는 계속해서 떠나갈 것이다. 밀도가 일정하게 유지되기 위해서는, 새로운 물질의 입자가 공간으로부터 부피에 지속적으로 형성되어야 한다."라고 언급했다.

따라서 아인슈타인은 호일Hoyle, 본디Bondi 및 골드Gold보다 수년 전에 팽창하는 우주의 정상-상태 모형을 고려한 것으로 보인다.[434][435] 그러나, 아인슈타인의 정상 상태 모델에는 근본적인 결함이 포함되어 있었고 그래서 그는 그 아이디어를 빠르게 포기했다.[426][436][437]

3. 6. 양자역학

아인슈타인은 광전 효과에 관한 1905년 논문을 시작으로 양자 이론을 발전시키는 데 중요한 역할을 했다.[390] 그는 빛 자체가 '양자'로 구성되어 있다고 가정했고, 주파수 ''f''의 각 파동은 각각 에너지 ''hf'' (플랑크 상수)를 가진 광자의 집합과 관련이 있다고 결론지었다.[390] 그러나 이 아이디어는 로버트 밀리컨의 광전 효과 실험과 콤프턴 산란 측정 전까지는 받아들여지지 않았다. 아인슈타인은 이 광자 개념을 통해 파동-입자 이중성 개념에 영감을 주었다.[390]

광전 효과. 왼쪽에서 들어오는 광자는 금속판(아래)을 때리고 전자를 방출한다.


1907년, 아인슈타인은 아인슈타인 모형을 통해 격자 구조 속의 각 원자가 독립적인 조화 진동자인 물질 모형을 제안했다. 피터 디바이는 이 모형을 개선했다.[447]

1924년, 사티엔드라 나트 보스의 통계 모형에 대한 설명을 받은 아인슈타인은 보스의 통계가 빛 입자뿐만 아니라 일부 원자에도 적용된다는 점에 주목하고, 보스-아인슈타인 통계를 발표했다. 이 모형의 함축 중 하나는 보스-아인슈타인 응축 현상이다.[448] 이 현상은 1995년 에릭 얼린 코넬과 칼 위먼에 의해 실험적으로 생성되었다.[449]

미국 방문 중의 아인슈타인


1917년, 아인슈타인은 자극 방출의 가능성을 제안한 논문을 발표했다.[452] 이 논문은 이후 양자역학 발전에 막대한 영향을 미쳤다.[453]

아인슈타인은 루이 드 브로이의 물질파 아이디어를 지지했고, 이는 1926년 에르빈 슈뢰딩거의 연구에 영감을 주었을 것이다.[454][455]

1954년 5월 4일자 《뉴욕타임즈》 헤드라인


그러나 그는 1925년 이후 발전된 현대 양자역학에 대해서는 비판적인 입장을 유지했다.[456] 그는 양자역학의 확률론적 해석에 대해 회의적이었으며, "신은 주사위 놀이를 하지 않는다"라는 유명한 말을 남겼다.[456] 그는 양자역학이 불완전하다고 계속 주장했다.[457]

닐스 보어와 아인슈타인은 양자역학에 대해 공개적인 논쟁을 벌였는데, 이를 보어-아인슈타인 논쟁이라 한다. 이 논쟁은 과학 철학에 대한 중요성 때문에 기억된다.[458][459][460]

닐스 보어와 아인슈타인 1925년


아인슈타인은 EPR 역설을 통해 양자 얽힘 현상에 대해 비판적인 시각을 제시했다.[463] 그는 두 입자가 서로 얽혀 있을 때, 한 입자를 측정하면 다른 입자의 상태가 즉시 결정된다는 점을 지적하며, 이는 상대성 이론에 위배된다고 주장했다.[464] 1964년 존 스튜어트 벨은 벨 부등식을 통해 EPR 역설이 아인슈타인이 원하지 않는 방식으로 해결됨을 보였다.[465][466][467]

3. 7. 통일장 이론

아인슈타인은 일반 상대성 이론 연구에 이어, 중력 이론을 일반화하여 전자기학을 단일 실체의 측면으로 포함시키려 했다.[469] 1950년, 그는 《사이언티픽 아메리칸》에 "일반화된 중력 이론에 대해서"라는 제목의 논문에서 자신의 "통일장 이론"을 기술했다.[469] 이 작업은 찬사를 받았지만, 강한 그리고 약한 핵력을 수용하지 못하여 결국 실패로 돌아갔다.[470] 아인슈타인의 사후 몇 년까지도 이 두 힘은 제대로 이해되지 못했다. 주류 물리학은 통일에 대한 아인슈타인의 접근 방식에 뒷전에 있었지만, 물리학자들은 여전히 모든 것의 이론을 추구한다.[470][77]

4. 개인적인 견해

4. 1. 정치적 견해

1921년 뉴욕에 도착한 아인슈타인과 아내 엘사 아인슈타인 및 미래의 이스라엘의 대통령 하임 바이츠만, 그의 아내 베라 바이츠만, 메나헴 우시슈킨과 벤자이온 모신슨 등 시온주의 지도자들


네 명의 남성과 두 명의 여성이 벽돌 포장 위에 서 있는 비공식적인 단체 사진.
1921년 뉴욕에 도착한 알베르트 아인슈타인과 엘자 아인슈타인. 그들과 함께 온 사람은 시오니스트 지도자 하임 바이츠만(이스라엘의 미래 대통령), 바이츠만의 아내 베라 바이츠만, 메나헴 우시슈킨, 그리고 벤-지온 모시니손이다.


아인슈타인은 사회주의를 지지하고 자본주의를 비판했으며, 세계 정부의 아이디어를 강력하게 주장했다.[343] 그는 "왜 사회주의인가?"와 같은 에세이에서 자신의 견해를 상세히 설명했다.[340][341] 1918년에는 독일 민주당 창당원 중 한 명이었으나,[339] 말년에는 사회주의를 지지하고 자본주의에 대해 비판적인 입장을 취했다.[340][341] 볼셰비키에 대한 그의 견해는 시간이 지남에 따라 변화했는데, 초기에는 그들의 통치를 '인류 역사의 비극이자 공포의 체제'라고 비판했지만,[342] 나중에는 블라디미르 레닌에 대해 "인류 양심의 수호자이자 재건자"라고 평가하며 보다 균형 잡힌 견해를 채택했다.[342]

그는 세계 연방의 틀에서 민족 국가의 힘을 견제하는 민주적 세계 정부의 필요성을 강조하며, "인간이 지금까지 발견한 가장 끔찍한 위험을 제거할 수 있는 다른 가능한 방법이 없다고 확신하기 때문에 세계 정부를 지지한다"라고 썼다.[344]

아인슈타인은 마하트마 간디와 편지를 주고받으며 그의 비폭력 저항 운동에 깊은 감명을 받았다.[346] 그는 간디를 "다음 세대를 위한 롤 모델"로 묘사했다.[346] 1931년 윌프리드 이스라엘을 통해 간디의 제자 V. A. 순다람을 만나 간디와 교류하게 되었으며, 비록 직접 만나지는 못했지만 서신을 통해 지속적인 관계를 유지했다.[347]

제1차 세계 대전 중에는 평화주의를 내세워 전쟁을 공개적으로 비판했고, “'''병역 거부자가 2%만 되어도 정부는 전쟁을 지속할 수 없다'''”라고 말하며 반전 운동에 영향을 주었다. 하지만 제2차 세계 대전 당시에는 “'''이제 와서 병역 거부는 용납될 수 없다'''”라고 말해[131] 로맹 롤랑으로부터 비판을 받았다.

레오 질라르드의 권유로 프랭클린 루스벨트 대통령에게 아인슈타인-질라르드 편지에 서명하여 핵무기 개발 가능성을 경고했다. 이 편지는 졸리오퀴리, 페르미, 질라르드의 연구를 바탕으로, 대량의 우라늄에서 연쇄 핵반응을 일으켜 막대한 에너지를 얻을 수 있으며, 이것이 새로운 유형의 강력한 폭탄 제조에 응용될 수 있음을 알렸다. 또한 벨기에령 콩고 등 우라늄 광석 공급 확보와 정부와 물리학자 간 지속적인 접촉, 그리고 독일의 우라늄 연구 동향에 대한 주의를 촉구했다.

4. 2. 시오니즘과의 관계

아인슈타인은 유대인 국가 건설 운동인 시오니즘을 지지했다.[131] 1921년 세계 시오니스트 기구 회장 하임 바이츠만의 요청으로 예루살렘 히브리 대학교 설립 기금 마련을 도왔으며,[349] 1925년 개교한 이 대학의 최초 이사회 일원이었다.[348] 그는 말라리아 퇴치를 위한 미생물학 연구소, 농업 연구소, 국가와 역사적 기념물 탐구를 위한 동양학 연구소(히브리어 및 아랍어 강좌 포함) 설립을 제안했다.[350][351]

아인슈타인은 민족주의자는 아니었으며, 독립적인 유대 국가 건설에 반대했다.[352] 그는 알리야를 통해 이주해온 유대인들이 팔레스타인 원주민인 아랍인들과 함께 살 수 있다고 믿었다.[352] 1952년 하임 바이츠만 초대 이스라엘 대통령 사후, 다비드 벤구리온 총리는 아인슈타인에게 대통령직을 제안했으나, 그는 "깊은 감동"을 받았지만 "슬프고 부끄럽다"며 거절했다.[355]

4. 3. 종교적 및 철학적 견해

아인슈타인은 다양한 저작물과 인터뷰에서 자신의 영적 견해를 밝혔다. 그는 바뤼흐 스피노자의 철학에 나타나는 비인격적인 범신론적 신에 대한 공감을 표했다.[357] 그는 인간의 운명과 행동에 관여하는 개인신을 믿지 않았으며, 이러한 견해를 순진하다고 묘사했다.[358] 그는 "나는 무신론자가 아니다"라고 분명히 밝혔으며,[360][361] 390]}} 자신을 불가지론자,[359] 340]}} 또는 "깊이 종교적인 비신자"로 칭하는 것을 선호했다.[362] 내세에 대한 믿음에 대한 질문에 그는 "아니요. 그리고 한 번이면 충분합니다."라고 답했다.[362]

아인슈타인은 휴머니스트 및 윤리 문화(Ethical Culture) 그룹과 제휴했다. 그는 뉴욕 제일 휴머니스트 협회(First Humanist Society of New York) 자문 위원회에서 봉사했으며,[363] 영국 합리주의자 협회(Rationalist Association)의 명예 준회원이었다. 뉴욕 윤리 문화 협회(New York Society for Ethical Culture) 창립 75주년을 기념하여, 그는 윤리적 문화라는 개념이 종교적 이상주의에서 가장 가치 있고 영속적인 것에 대한 자신의 개인적인 개념을 구현한다고 천명했다. 그는 "'윤리적 문화'가 없으면 인류의 구원도 없다"고 말했다.[364] 62]}}

1954년 1월 3일, 철학자 에릭 거트킨드Eric Gutkind에게 보낸 독일어 편지에서 아인슈타인은 다음과 같이 썼다.

아인슈타인은 오랫동안 채식주의에 동조했다. 1930년 독일 채식 연맹(Deutsche Vegetarier-Bund)의 부회장인 헤르만 후트Hermann Huth에게 보낸 편지에서 그는 다음과 같이 썼다.

그는 그의 삶의 마지막 부분에서만 채식주의자가 되었다. 1954년 3월에 그는 편지에서 "그래서 저는 지방도, 고기도, 생선도 없이 살고 있지만, 이런 식으로 꽤 기분이 좋다. 제가 보기에 인간은 육식동물로 태어나지 않은 것 같다."라고 썼다.[367][61]

아인슈타인은 “자연법칙이 곧 신”이며 “인격을 가진 신은 없다”는 생각을 가지고 있었다고도 한다.[144] “아인슈타인의 신비주의는 철학자 피타고라스와 스피노자의 절충이다”라고 분석되었으며, 1954년 저서 ''Ideas and opinions'' 『개념과 견해』에는 그의 그러한 견해가 서술되어 있다.[145]

아인슈타인의 연설 시작 부분 (1943년 4월 11일) 유대인 구호 기금을 위한 연설 (아르헨티나 라 플라타 국립대학교 라디오 녹음)

4. 4. 음악에 대한 사랑

바이올린을 연주하는 아인슈타인 (1927년에 출판된 이미지)


아인슈타인은 어린 나이에 음악에 대한 애정을 키웠다. 그는 훗날 "물리학자가 아니었다면 아마도 음악가가 되었을 것이다. 나는 종종 음악 속에서 생각한다. 나는 음악 속에서 백일몽을 꾼다. 나는 음악의 관점에서 내 삶을 본다... 나는 인생에서 대부분의 기쁨을 음악으로부터 얻는다."라고 회고했다.[368][369]

아인슈타인의 어머니는 피아노를 꽤 잘 쳤고, 아들이 바이올린을 배우기를 원했다. 이는 아들에게 음악에 대한 사랑을 심어줄 뿐만 아니라 독일 문화에 동화되도록 돕기 위함이었다.[370] 지휘자 레온 보츠타인(Leon Botstein)에 따르면, 아인슈타인은 5세 때 연주를 시작했지만, 그 당시에는 바이올린 연주를 즐기지 않았다.[370]

13세 때 모차르트의 바이올린 소나타를 접하고 그의 음악에 매료되어 더욱 열심히 음악을 공부했다. 아인슈타인은 "체계적으로 연습한 적 없이" 스스로 연주하는 법을 배웠으며, "사랑은 의무감보다 더 나은 스승이다"라고 말했다.[370] 17세 때 베토벤의 바이올린 소나타를 연주하던 중 학교 시험관에게 들켰는데, 시험관은 그의 연주가 "놀랍고 '위대한 통찰력'을 드러냈다"고 평했다. 보츠타인은 시험관을 놀라게 한 것은 아인슈타인이 "음악에 대한 깊은 사랑과 부족했던 자질을 보여주었다는 것이다. 음악은 이 학생에게 특별한 의미를 지녔다"고 기록했다.[370]

이후 음악은 아인슈타인의 삶에서 중요하고 영구적인 역할을 했다. 전문 음악가가 될 생각은 없었지만, 실내악을 함께 연주한 사람들 중에는 전문가들도 있었고, 그는 개인 청중과 친구들을 위해 연주했다. 실내악은 베른, 취리히, 베를린에 살면서 막스 플랑크와 그의 아들과 함께 연주하는 등 그의 사회 생활의 일부가 되었다.[371] 그는 때때로 모차르트 작품의 쾨헬 목록(Köchel catalog) 1937년 판의 편집자로 잘못 알려져 있는데, 그 판은 먼 친척이었을 알프레드 아인슈타인(Alfred Einstein)이 편집한 것이다.[371][372]

1931년 캘리포니아 공과대학교에서 연구하는 동안 로스앤젤레스에 있는 졸너 가족 음악원을 방문하여 졸너 사중주단(Zoellner Quartet) 단원들과 베토벤과 모차르트의 작품 일부를 연주했다.[373][374] 생애 마지막 무렵, 줄리아드 사중주단(Juilliard Quartet)이 프린스턴에서 그를 방문했을 때, 그는 그들과 함께 바이올린을 연주했고, 사중주단은 "아인슈타인의 정합과 억양의 수준에 깊은 인상을 받았다".[370]

5. 수상 및 서훈

아인슈타인은 수많은 상과 서훈을 받았다. 1922년에는 "이론 물리학에 대한 공로, 특히 광전 효과의 법칙을 발견한 공로"로 1921년 노벨 물리학상을 수상했다.[186] 1921년의 지명자 중 누구도 알프레드 노벨이 설정한 기준을 충족하지 못했기 때문에 1921년도 상은 이월되어 1922년에 아인슈타인에게 수여되었다.[186]

1925년 코플리 메달, 1921년 마테우치 메달을 수여받았다. 또한 1920년 베르나르드 메달, 1926년 왕립천문학회 금메달, 1929년 막스 플랑크 메달, 1931년 쥘 장생상, 1935년 프랭클린 메달 등을 수상하였다.

합성 화학 원소인 아인슈타이늄은 그의 이름을 따서 1955년, 사망 몇 달 후에 명명되었다.[94]

참조

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