愛因斯坦的雙親都是猶太人。早在公元16世紀，愛因斯坦的猶太祖先便從不知名的地方遊蕩到德國。但不知什麽原因，他們突然放棄了猶太人四處遷徙的古老傳統，轉而鐘情德國大地的山川、河流與森林，開始了定居生活。到愛因斯坦父母這壹代，除了些微宗教習慣外，他們實際上已成為地道的德國人，說德語、愛德國，把德國視為自己的祖國，把自己視為理所當然的德國人。
愛因斯坦的父親，名赫爾曼·愛因斯坦，是個不得誌的小商人，壹生最喜歡做的事情就是每到晚上都要在客廳裏朗讀席勒、海涅等人的作品。母親名波林·科克，出身名門，受過良好的教育，文化修養極高，愛文學，更愛音樂。
愛因斯坦即誕生於這樣壹個家庭。此外，他生長的時代，是人類有史以來物理學發展最為迅疾的時期，當愛因斯坦步入青年時，正是愛迪生（ThomasAlvaEdison）、洛倫茲（HendrikAntoonLorentz）、居裏夫婦（PierreCurieandMarieSklodowskaCurie）等人最活躍的時期。此時，由伽利略、牛頓等人建立的古典物理學理論體系，經歷了將近200年的風雨後，由於能量守恒和轉化定律的發現、熱力學和統計物理學的建立，特別是由於法拉第和麥克斯韋在電磁學上的發現，正日益成為人類有史以來最偉大的學科。
年輕的愛因斯坦不為舊傳統所束縛，在洛倫茲等人研究工作的基礎上，對空間和時間這樣壹些基本概念作了本質上的變革。這壹理論上的根本性突破，開辟了物理學的新紀元。
這壹理論即是作為愛因斯坦終生事業的標誌是他的相對論。在此之前，愛因斯坦在1905年寫成的《關於光的產生和轉化的探討》壹文中，第壹個將普朗克的量子概念擴充到光在空間中的傳播，提出了“光量子假說”，認為：對於時間平均值（即統計的平均現象），光表現為波動；而對於瞬時值（即漲落現象），光表現為粒子。這是歷史上首次揭示了微觀粒子的波動性和粒子性的統壹，即“波粒二象性”。以後的物理學發展表明：波粒二象性是整個微觀世界的最基本的特征。愛因斯坦獲得1921年諾貝爾物理學獎，即是源於這壹發現。
相對論誕生的標誌，是1905年即愛因斯坦26歲時發表的《論動體的電動力學》。說老實，愛因斯坦的這壹論文到現在都很少有人能讀懂，但它卻是20世紀最偉大的論文。愛因斯坦在這篇論文中提出的狹義相對論，在很大程度上解決了19世紀末出現的經典物理學的危機，推動了整個物理學理論的革命。19世紀末是物理學的變革時期，新的實驗結果沖擊著伽利略、I.牛頓以來建立的經典物理學體系。以H.A.洛倫茲為代表的老壹代理論物理學家力圖在原有的理論框架上解決舊理論與新事物之間的矛盾。愛因斯坦則認為出路在於對整個理論基礎進行根本性的變革。他根據慣性參考系的相對性和光速的不變性這兩個具有普遍意義的概括，改造了經典物理學中的時間、空間及運動等基本概念，否定了絕對靜止空間的存在，否定了同時概念的絕對性。這壹理論還成功地解釋了放射性元素（如鐳）所以能放出大量能量的原因，為20世紀人類發明原子彈、氫彈，奠定了理論基礎。
愛因斯坦的第三項貢獻是提出了“分子運動論”。愛因斯坦在《根據分子運動論研究靜止液體中懸浮微粒的運動》壹文中，以原子論解釋“布朗運動”。“布朗運動”是壹些極小的微粒懸浮在液體中的不規則運動，首先被R.布朗發現。愛因斯坦提出此理論後三年，法國物理學家J.B.佩蘭以精密的實驗證實了愛因斯坦的理論預測，從而解決了半個多世紀來科學界和哲學界爭論不休的原子是否存在的問題，使原子假說成為壹種基礎鞏固的科學理論。
三大科學史上的偉大發現，足以使愛因斯坦與哥白尼、牛頓、達爾文等人並駕齊驅。但愛因斯坦更為後人所稱道的，是他晚年以極大的熱忱投入社會，關心政治，反戰，呼籲和平。在這點上，愛因斯坦不僅是壹個偉大的科學家，壹個富有哲學探索精神的傑出的思想家，同時又是壹個有高度社會責任感的正直的人。在第壹次世界大戰期間，他投入公開的和地下的反戰活動。1933年納粹攫取德國政權後，愛因斯坦是科學界首要的受迫害對象，幸而當時他在美國講學，未遭毒手。1939年獲悉鈾核裂變及其鏈式反應的發現，在匈牙利物理學家L.西拉德的推動下，上書羅斯福總統，建議研制原子彈，以防德國搶先。於是羅斯福決心制造原子彈，於1945年在新墨西哥州試驗成功。第二次世界大戰結束前夕，美國在日本廣島和長崎上空投擲原子彈，愛因斯坦對此強烈不滿。戰後，為開展反對核戰爭的和平運動和反對美國國內法西斯危險，進行了不懈的鬥爭。
愛因斯坦於1955年4月18日病逝於美國普林斯頓大學。他的名字與業績，將永垂不朽！
愛因斯坦的學生時代
艾伯特·愛因斯坦於1879年3月14日在德國小城烏爾姆出生，他的父母都是猶太人。愛因斯坦有壹個幸福的童年，他的父親是位平靜、溫順的好心人，愛好文學和數學。他的母親個性較強，喜愛音樂，並影響了愛因斯坦，愛因斯坦從六歲起學小提琴，從此小提琴成為他的終生伴侶。愛因斯坦的父母對他有著良好的影響和家庭教育，家中彌漫著自由的精神和祥和的氣氛。
和牛頓壹樣，愛因斯坦年幼時也未顯出智力超群，相反，到了四歲多還不會說話，家裏人甚至擔心他是個低能兒。六歲時他進入了國民學校，是壹個十分沈靜的孩子，喜歡玩壹些需要耐心和堅韌的遊戲，例如用紙片搭房子。1888年進入了中學後，學業也不突出，除了數學很好以外，其他功課都不怎麽樣，尤其是拉丁文和希臘文，他對古典語言毫無興趣。當時的德國學校必須接受宗教教育，開始時愛因斯坦非常認真，但當他讀了通俗的科學書籍後，認識到宗教裏有許多故事是不真實的。12歲時他放棄了對宗教的信仰，並對所有權威和社會環境中的信念產生了懷疑，並發展成壹種自由的思想。愛因斯坦發現周圍有壹個巨大的自然世界，它離開人類獨立存在，就象壹個永恒的謎。他看到，許多他非常尊敬和欽佩的人在專心從事這項事業時，找到了內心的自由和安寧。於是，少年時代的愛因斯坦就選擇了科學事業，希望掌握這個自然世界的奧秘，而壹旦選擇了這壹道路，就堅持不懈地走了下去，從來沒有後悔過。
1895年，愛因斯坦來到瑞士蘇黎世，準備投考蘇黎世的聯邦工業大學，雖然他的數學和物理考得很不錯，但其他科目沒有考好，學校校長推薦他去瑞士的阿勞州立中學學習壹年，以補齊功課。在阿勞州立中學的這段時光中使愛因斯坦感到快樂，他嘗到了瑞士自由的空氣和陽光，並決心放棄德國國籍。
1896年，愛因斯坦正式成為壹個無國籍的人，並考進了聯邦工業大學。大學期間，愛因斯坦迷上了物理學，壹方面，他閱讀了德國著名物理學家基爾霍夫、赫茲等人的著作，鉆研了麥克斯韋的電磁理論和馬赫的力學，並經常去理論物理學教授的家中請教。另壹方面，他的大部分時間是去物理實驗室去做實驗，迷戀於直接觀察和測量。1900年，愛因斯坦大學畢業。1901年，他獲得了瑞士國籍。1902年，在他的朋友格羅斯曼的幫助下，愛因斯坦終於在伯爾尼的瑞士聯邦專利局找到了壹份穩定的工作——當技術員。
狹義相對論的創立
早在16歲時，愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波，他產生了壹個想法，如果壹個人以光的速度運動，他將看到壹幅什麽樣的世界景象呢？他將看不到前進的光，只能看到在空間裏振蕩著卻停滯不前的電磁場。這種事可能發生嗎？
與此相聯系，他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘，用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀，笛卡爾首次將它引入科學，作為傳播光的媒質。其後，惠更斯進壹步發展了以太學說，認為荷載光波的媒介物是以太，它應該充滿包括真空在內的全部空間，並能滲透到通常的物質中。與惠更斯的看法不同，牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為，發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流，粒子流沖擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說占了上風，然而到了19世紀，卻是波動說占了絕對優勢，以太的學說也因此大大發展。當時的看法是，波的傳播要依賴於媒質，因為光可以在真空中傳播，傳播光波的媒質是充滿整個空間的以太，也叫光以太。與此同時，電磁學得到了蓬勃發展，經過麥克斯韋、赫茲等人的努力，形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學，並從理論與實踐上將光和電磁現象統壹起來，認為光就是壹定頻率範圍內的電磁波，從而將光的波動理論與電磁理論統壹起來。以太不僅是光波的載體，也成了電磁場的載體。直到19世紀末，人們企圖尋找以太，然而從未在實驗中發現以太。
但是，電動力學遇到了壹個重大的問題，就是與牛頓力學所遵從的相對性原理不壹致。關於相對性原理的思想，早在伽利略和牛頓時期就已經有了。電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架，但在解釋運動物體的電磁過程時卻遇到了困難。按照麥克斯韋理論，真空中電磁波的速度，也就是光的速度是壹個恒量，然而按照牛頓力學的速度加法原理，不同慣性系的光速不同，這就出現了壹個問題：適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學？例如，有兩輛汽車，壹輛向妳駛近，壹輛駛離。妳看到前壹輛車的燈光向妳靠近，後壹輛車的燈光遠離。按照麥克斯韋的理論，這兩種光的速度相同，汽車的速度在其中不起作用。但根據伽利略理論，這兩項的測量結果不同。向妳駛來的車將發出的光加速，即前車的光速=光速+車速；而駛離車的光速較慢，因為後車的光速=光速-車速。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖。我們如何解決這壹分歧呢？
19世紀理論物理學達到了巔峰狀態，但其中也隱含著巨大的危機。海王星的發現顯示出牛頓力學無比強大的理論威力，電磁學與力學的統壹使物理學顯示出壹種形式上的完整，並被譽為“壹座莊嚴雄偉的建築體系和動人心弦的美麗的廟堂”。在人們的心目中，古典物理學已經達到了近乎完美的程度。德國著名的物理學家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻身於理論物理學，老師勸他說：“年輕人，物理學是壹門已經完成了的科學，不會再有多大的發展了，將壹生獻給這門學科，太可惜了。”
愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。在伯爾尼專利局的日子裏，愛因斯坦廣泛關註物理學界的前沿動態，在許多問題上深入思考，並形成了自己獨特的見解。在十年的探索過程中，愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的，但是有壹個問題使他不安，這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現，所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現，除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外，以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。於是他想到：以及絕對參照系是必要的嗎？電磁場壹定要有荷載物嗎？
愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作，並從哲學中吸收思想營養，他相信世界的統壹性和邏輯的壹致性。相對性原理已經在力學中被廣泛證明，但在電動力學中卻無法成立，對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不壹致，愛因斯坦提出了懷疑。他認為，相對論原理應該普遍成立，因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式，但在這裏出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量，成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家壹般都相信以太，也就是相信存在著絕對參照系，這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀末，馬赫在所著的《發展中的力學》中，批判了牛頓的絕對時空觀，這給愛因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的壹天，愛因斯坦與壹個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題，貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法，兩人討論了很久。突然，愛因斯坦領悟到了什麽，回到家經過反復思考，終於想明白了問題。第二天，他又來到貝索家，說：謝謝妳，我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了壹件事：時間沒有絕對的定義，時間與光信號的速度有壹種不可分割的聯系。他找到了開鎖的鑰匙，經過五個星期的努力工作，愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前。
1905年6月30日，德國《物理學年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學》，在同年9月的該刊上發表。這篇論文是關於狹義相對論的第壹篇文章，它包含了狹義相對論的基本思想和基本內容。狹義相對論所根據的是兩條原理：相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發點，是他堅信相對性原理。伽利略最早闡明過相對性原理的思想，但他沒有對時間和空間給出過明確的定義。牛頓建立力學體系時也講了相對性思想，但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運動，在這個問題上他是矛盾的。而愛因斯坦大大發展了相對性原理，在他看來，根本不存在絕對靜止的空間，同樣不存在絕對同壹的時間，所有時間和空間都是和運動的物體聯系在壹起的。對於任何壹個參照系和坐標系，都只有屬於這個參照系和坐標系的空間和時間。對於壹切慣性系，運用該參照系的空間和時間所表達的物理規律，它們的形式都是相同的，這就是相對性原理，嚴格地說是狹義的相對性原理。在這篇文章中，愛因斯坦沒有多討論將光速不變作為基本原理的根據，他提出光速不變是壹個大膽的假設，是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的。這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學問題的結果，他從同時的相對性這壹點作為突破口，建立了全新的時間和空間理論，並在新的時空理論基礎上給動體的電動力學以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂流是不存在的。
什麽是同時性的相對性？不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發生的呢？壹般來說，我們會通過信號來確認。為了得知異地事件的同時性我們就得知道信號的傳遞速度，但如何沒出這壹速度呢？我們必須測出兩地的空間距離以及信號傳遞所需的時間，空間距離的測量很簡單，麻煩在於測量時間，我們必須假定兩地各有壹只已經對好了的鐘，從兩個鐘的讀數可以知道信號傳播的時間。但我們如何知道異地的鐘對好了呢？答案是還需要壹種信號。這個信號能否將鐘對好？如果按照先前的思路，它又需要壹種新信號，這樣無窮後退，異地的同時性實際上無法確認。不過有壹點是明確的，同時性必與壹種信號相聯系，否則我們說這兩件事同時發生是沒有意義的。
光信號可能是用來對時鐘最合適的信號，但光速不是無限大，這樣就產生壹個新奇的結論，對於靜止的觀察者同時的兩件事，對於運動的觀察者就不是同時的。我們設想壹個高速運行的列車，它的速度接近光速。列車通過站臺時，甲站在站臺上，有兩道閃電在甲眼前閃過，壹道在火車前端，壹道在後端，並在火車兩端及平臺的相應部位留下痕跡，通過測量，甲與列車兩端的間距相等，得出的結論是，甲是同時看到兩道閃電的。因此對甲來說，收到的兩個光信號在同壹時間間隔內傳播同樣的距離，並同時到達他所在位置，這兩起事件必然在同壹時間發生，它們是同時的。但對於在列車內部正中央的乙，情況則不同，因為乙與高速運行的列車壹同運動，因此他會先截取向著他傳播的前端信號，然後收到從後端傳來的光信號。對乙來說，這兩起事件是不同時的。也就是說，同時性不是絕對的，而取決於觀察者的運動狀態。這壹結論否定了牛頓力學中引以為基礎的絕對時間和絕對空間框架。
相對論認為，光速在所有慣性參考系中不變，它是物體運動的最大速度。由於相對論效應，運動物體的長度會變短，運動物體的時間膨脹。但由於日常生活中所遇到的問題，運動速度都是很低的（與光速相比），看不出相對論效應。
愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎上建立了相對論力學，指出質量隨著速度的增加而增加，當速度接近光速時，質量趨於無窮大。他並且給出了著名的質能關系式：E=mc2，質能關系式對後來發展的原子能事業起到了指導作用。
廣義相對論的建立
1905年，愛因斯坦發表了關於狹義相對論的第壹篇文章後，並沒有立即引起很大的反響。但是德國物理學的權威人士普朗克註意到了他的文章，認為愛因斯坦的工作可以與哥白尼相媲美，正是由於普朗克的推動，相對論很快成為人們研究和討論的課題，愛因斯坦也受到了學術界的註意。
1907年，愛因斯坦聽從友人的建議，提交了那篇著名的論文申請聯邦工業大學的編外講師職位，但得到的答復是論文無法理解。雖然在德國物理學界愛因斯坦已經很有名氣，但在瑞士，他卻得不到壹個大學的教職，許多有名望的人開始為他鳴不平，1908年，愛因斯坦終於得到了編外講師的職位，並在第二年當上了副教授。1912年，愛因斯坦當上了教授，1913年，應普朗克之邀擔任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學教授。
在此期間，愛因斯坦在考慮將已經建立的相對論推廣，對於他來說，有兩個問題使他不安。第壹個是引力問題，狹義相對論對於力學、熱力學和電動力學的物理規律是正確的，但是它不能解釋引力問題。牛頓的引力理論是超距的，兩個物體之間的引力作用在瞬間傳遞，即以無窮大的速度傳遞，這與相對論依據的場的觀點和極限的光速沖突。第二個是非慣性系問題，狹義相對論與以前的物理學規律壹樣，都只適用於慣性系。但事實上卻很難找到真正的慣性系。從邏輯上說，壹切自然規律不應該局限於慣性系，必須考慮非慣性系。狹義相對論很難解釋所謂的雙生了佯謬，該佯謬說的是，有壹對孿生兄弟，哥在宇宙飛船上以接近光速的速度做宇宙航行，根據相對論效應，高速運動的時鐘變慢，等哥哥回來，弟弟已經變得很老了，因為地球上已經經歷了幾十年。而按照相對性原理，飛船相對於地球高速運動，地球相對於飛船也高速運動，弟弟看哥哥變年輕了，哥哥看弟弟也應該年輕了。這個問題簡直沒法回答。實際上，狹義相對論只處理勻速直線運動，而哥哥要回來必須經過壹個變速運動過程，這是相對論無法處理的。正在人們忙於理解相對狹義相對論時，愛因斯坦正在接受完成廣義相對論。
1907年，愛因斯坦撰寫了關於狹義相對論的長篇文章《關於相對性原理和由此得出的結論》，在這篇文章中愛因斯坦第壹次提到了等效原理，此後，愛因斯坦關於等效原理的思想又不斷發展。他以慣性質量和引力質量成正比的自然規律作為等效原理的根據，提出在無限小的體積中均勻的引力場完全可以代替加速運動的參照系。愛因斯坦並且提出了封閉箱的說法：在壹封閉箱中的觀察者，不管用什麽方法也無法確定他究竟是靜止於壹個引力場中，還是處在沒有引力場卻在作加速運動的空間中，這是解釋等效原理最常用的說法，而慣性質量與引力質量相等是等效原理壹個自然的推論。
1915年11月，愛因斯坦先後向普魯士科學院提交了四篇論文，在這四篇論文中，他提出了新的看法，證明了水星近日點的進動，並給出了正確的引力場方程。至此，廣義相對論的基本問題都解決了，廣義相對論誕生了。1916年，愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎》，在這篇文章中，愛因斯坦首先將以前適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論，將只對於慣性系物理規律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理，並進壹步表述了廣義相對性原理：物理學的定律必須對於無論哪種方式運動著的參照系都成立。
愛因斯坦的廣義相對論認為，由於有物質的存在，空間和時間會發生彎曲，而引力場實際上是壹個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論，很好地解釋了水星近日點進動中壹直無法解釋的43秒。廣義相對論的第二大預言是引力紅移，即在強引力場中光譜向紅端移動，20年代，天文學家在天文觀測中證實了這壹點。廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉，。最靠近地球的大引力場是太陽引力場，愛因斯坦預言，遙遠的星光如果掠過太陽表面將會發生壹點七秒的偏轉。1919年，在英國天文學家愛丁頓的鼓動下，英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食，經過認真的研究得出最後的結論是：星光在太陽附近的確發生了壹點七秒的偏轉。英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告，確認廣義相對論的結論是正確的。會上，著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說：“這是自從牛頓時代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的成果”，“愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之壹”。愛因斯坦成了新聞人物，他在1916年寫了壹本通俗介紹相對認的書《狹義相對論與廣義相對論淺說》，到1922年已經再版了40次，還被譯成了十幾種文字，廣為流傳。
相對論的意義
狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經過去了很長時間，它經受住了實踐和歷史的考驗，是人們普遍承認的真理。相對論對於現代物理學的發展和現代人類思相的發展都有巨大的影響。 相對論從邏輯思想上統壹了經典物理學，使經典物理學成為壹個完美的科學體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統壹了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協變的，牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規律。廣義相對論又在廣義協變的基礎上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數之間的關系，得到了所有物理規律的廣義協變形式，並建立了廣義協變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的壹級近似。這就從根本上解決了以前物理學只限於慣性系數的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而系統的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系。
狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規律，並提示了質量與能量相當，給出了質能關系式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體並不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度壹般都比較快，有的接近甚至達到光速，所以粒子的物理學離不開相對論。質能關系式不僅為量子理論的建立和發展創造了必要的條件，而且為原子核物理學的發展和應用提供了根據。
廣義相對論建立了完善的引力理論，而引力理論主要涉及的是天體。到現在，相對論宇宙學進壹步發展，而引力波物理、致密天體物理和黑洞物理這些屬於相對論天體物理學的分支學科都有壹定的進展，吸引了許多科學家進行研究。
壹位法國物理學家曾經這樣評價愛因斯坦：“在我們這壹時代的物理學家中，愛因斯坦將位於最前列。他現在是、將來也還是人類宇宙中最有光輝的巨星之壹”，“按照我的看法，他也許比牛頓更偉大，因為他對於科學的貢獻，更加深入地進入了人類思想基本要領的結構中。”