Читать книгу Einsteins univers - Helge Kragh - Страница 4
1. Einsteins liv og virke
ОглавлениеAlbert Einstein blev født i den sydtyske by Ulm den 14. marts 1879 som søn af Hermann Einstein og dennes kone Pauline, født Koch. Forældrene kom fra en jødisk slægt, men de fulgte ikke de jødisk-religiøse skikke og gav deres søn en sekulær opdragelse. Allerede året efter flyttede familien til München, hvor faderen, sammen med onklen Jakob Einstein, oprettede en mindre elektroteknisk fabrik. Albert blev sammen med sin to år yngre søster Maja sendt til en katolsk grundskole i byen, og her klarede han sig særdeles godt. Da han som tiårig kom i gymnasiet, fortsatte han med at få gode karakterer i næsten alle fag, også selv om han hurtigt udviklede en antipati mod skolesystemet og foretrak selvstudier frem for at følge med i den regulære undervisning.
Allerede på denne tid var han begyndt at interessere sig for naturvidenskab, matematik og filosofi, som han lærte sig via bøger af en mere populær og mindre systematisk art end dem, han kendte fra skolen. Især en lærebog i geometri gjorde indtryk på ham, og han slugte også Aaron Bernsteins Naturwis-senschaftliche Volksbücher, der udkom i 21 små bøger. Allerede som 13-årig havde han desuden sat sig ind i tunge værker som Ludwig Büchners materialistiske manifest Kraft und Stoff, først udgivet i 1855, og Immanuel Kants filosofiske klassiker Kritik der reinen Vernunft fra 1781.
I 1894 bosatte Hermann Einstein og hans familie sig af økonomiske årsager i Pavia (lidt syd for Milano), mens Albert blev i München for at fuldføre sin gymnasieuddannelse. Den 15-årige Albert afbrød dog skolegangen, og uden en studentereksamen sluttede han sig til familien i Italien. Gennem selvstudier og ophold på en svejtsisk kantonskole i Aarau lykkedes det ham i 1896 at opnå adgang til at studere ved Zürichs polytekniske universitet (ETH, Eidgenössische technische Hochschule), der var en af Europas ledende institutioner inden for naturvidenskab og teknologi. Samtidig tog han det drastiske skridt at opgive sit tyske statsborgerskab, hvilket havde den konsekvens, at han i fem år levede som statsløs. Det var upraktisk, men det passede fint med hans kosmopolitiske og anti-nationalistiske indstilling. Først i 1901 opnåede han svejtsisk statsborgerskab, hvilket han bevarede livet ud, også efter han i 1940 var blevet amerikansk statsborger.
Sin sædvane tro var Einstein hverken en flittig eller pligtopfyldende studerende, idet han foretrak at læse eller tænke på egen hånd eller måske diskutere med udvalgte venner i det såkaldte “Olympia-akademi”, en uformel diskussionsklub han satte megen pris på. Akademiet, der ud over Einstein bestod af Maurice Solovine og Konrad Habicht, varede kun et par år, men det spillede en betydelig rolle for den unge Einstein. I 1900 fik han sin eksamen, hvorefter han måtte se sig om efter et arbejde, hvilket blev så meget mere påtrængende, som han havde forelsket sig i en medstuderende, Mileva Marić, som han i 1903 blev gift med – efter at Mileva året før “i skam” havde født en datter. (Lieserl, som hun blev kaldt, blev bortadopteret, og Einstein omtalte hende aldrig).
I Einsteins breve fra 1899-1902 optræder af og til henvisninger til “vor artikel” eller “vor teori”, og 27. marts 1901 skriver Einstein til sin kæreste, at han ser frem til “når vi sammen sejrrigt har afsluttet vort arbejde om den relative bevægelse” (Renn og Schulman 1992, s. 39). Denne kryptiske passus har ført til påstande om, at Mileva spillede en væsentlig men upåagtet rolle i tilblivelsen af relativitetsteorien. Påstanden har appelleret til feministiske og serbiske kredse (Mileva var fra Serbien), men den mangler overbevisende kildemæssigt grundlag og bliver ikke taget alvorligt af eksperter i Einstein og fysikkens nyere historie. Relativitetsteorien var Einsteins egen, meget originale teori, og hverken Mileva eller andre i hans omgangskreds bidrog til den.
Einstein havde publiceret sit første videnskabelige arbejde i 1900, en artikel om kapillarfænomener i det anerkendte fagtidsskrift Annalen der Physik, der på denne tid havde fysikeren Paul Drude som hovedredaktør og Max Planck som medredaktør. På grundlag af denne og et par andre artikler søgte han flere stillinger som videnskabelig assistent, men uden at det lykkedes. Efter at have klaret sig i nogen tid med midlertidige lærerjobs fik han i 1902 ansættelse som teknisk ekspert ved patentkontoret i Bern. Det var en ganske beskeden stilling uden forbindelse til det akademiske miljø, men Einstein var tilfreds med arbejdet, som han fandt både interessant og overkommeligt og som han fortsatte med gennem syv år. Han skulle bl.a. vurdere det videnskabelige og tekniske grundlag for indsendte patentansøgninger, hvilket arbejde han tog ganske alvorligt. Det bibragte ham både viden om og interesse for tekniske apparater af enhver art. Senere i sin karriere fortsatte han med at interessere sig for opfindelser, og i flere tilfælde virkede han som konsulent for firmaer ved retssager vedrørende patentering af opfindelser. Han var selv indehaver af flere patenter, især i forbindelse med kølesystemer.
Det var dog de videnskabelige interesser, der især optog Einstein i disse år og som han dyrkede alene og i sin fritid. Gennembruddet på fysikkens scene kom i 1905, et annus mirabili hvor han publicerede fire vigtige artikler i Annalen der Physik, hvoraf de to havde en revolutionerende indflydelse på fysikkens udvikling (jf. kapitlerne 2 og 4). Den ene omhandlede den nye relativitetsteori, mens han i den anden foreslog, at lys bestod af partikellignende kvanter, hvad der senere blev kaldt fotoner. Samme år færdiggjorde Einstein også sin doktordisputats, en afhandling om termodynamik og statistisk mekanik, hvori han bl.a. angav en ny metode til at bestemme størrelsen af atomer og molekyler ud fra, hvad der kendes som Avogadros tal (opkaldt efter den italienske kemiker Amedeo Avogadro, 1776-1856). Denne vigtige konstant angiver antallet af molekyler i 24 liter af en gas og var i starten af 1900-tallet kun dårligt bestemt, nemlig af størrelsesordenen mellem 1023 og 1024. I disputatsen, der havde titlen “En ny bestemmelse af molekylære dimensioner”, brugte Einstein viskositetsmålinger til at bestemme Avogadros tal til ca. 2 × 1023. Afhandlingen var et stærkt argument for den virkelige eksistens af atomer og molekyler, hvilket for nogle kemikere og fysikere stadig var et kontroversielt spørgsmål i starten af det 20. århundrede.
Disputatsen var også vigtig af karrieremæssige grunde, idet den var nødvendig for en akademisk ansættelse, hvilket dog var et spørgsmål, der ikke optog Einstein særlig meget. I 1908 blev han ansat som privatdocent ved universitetet i Bern, hvor han gav forelæsninger, samtidig med at han arbejdede på fuld tid på patentkontoret. På denne tid var han blevet “opdaget” af især tyske teoretiske fysikere, der indså, at her var der tale om et videnskabeligt talent ud over det sædvanlige. Han modtog sit første æresdoktorat i 1909, og samme år blev han udnævnt til at varetage et nyt lektorat i teoretisk fysik i Zürich. Først da opgav han sin stilling som teknisk ekspert ved patentkontoret i Bern. Einstein var på denne tid især kendt for sine banebrydende bidrag til relativitetsteorien og kvante- og strålingsteorien, og han vedblev i de følgende år med at dyrke begge områder.
Einsteins voksende berømmelse betød også en voksende efterspørgsel efter hans ekspertise, med det resultat at han i 1911 blev tilbudt og accepterede et professorat i fysik ved det tyske universitet i Prag. Da Prag dengang var en del af det østrigungarske rige, måtte han acceptere et midlertidigt ungarsk statsborgerskab, hvilket han nødtvungent gjorde. Som udtryk for hans position i fysikersamfundet på denne tid blev han kort efter sin ankomst til Prag inviteret til at være blandt den eksklusive kreds af fysikere, der samledes i Bruxelles til det første af de såkaldte Solvay-møder, opkaldt efter og finansieret af den belgiske opfinder og industrimand Ernest Solvay. Ved denne vigtige konference, der var helliget den nye og stadig mystiske kvanteteori, mødtes han med ledende fysikere som Max Planck, Marie Curie, Arnold Sommerfeld, Ernest Rutherford, Hendrik A. Lorentz og Henri Poincaré. Også den danske fysiker Martin Knudsen var med til mødet. Med sin karakteristiske ironi skrev Einstein til en ven, at stemningen ved konferencen mindede ham om “jammeren ved Jerusalems ruiner” og at mødet “ville have fornøjet de diabolske jesuitter” (Kragh 1999, s. 71).
Den 32-årige Einstein var blevet en stjerne inden for fysikkens lille verden, og flere universiteter søgte derfor at hverve ham. I 1912 accepterede han et professorat ved det polytekniske universitet i Zürich (altså ETH), men opholdet her blev kortvarigt, idet han allerede året efter blev headhunted til en stilling i Berlin, noget han ikke kunne sige nej til. Ikke blot var Berlin videnskabeligt set meget attraktiv – det var dengang fysikkens ubestridte hovedstad – han fik også en særdeles god løn og optimale arbejdsbetingelser. Så i 1913 tog han med sin familie – der ud over Mileva også omfattede sønnerne Hans Albert og Eduard – til Berlin, hvor han skulle opholde sig gennem det meste af tyve år. Det var en periode, der videnskabeligt set var yderst frugtbar, og som på det personlige og offentlige plan førte til store omvæltninger for ham.
Krigsårene 1914-19 og den efterfølgende svære tid i den unge Weimarrepublik vendte op og ned på meget i Einsteins liv. Hans ægteskab med Mileva havde i flere år været dårligt, og det blev ikke bedre af, at han ønskede at gifte sig med sin kusine, Elsa Einstein. Manøvren lykkedes i starten af 1919, da Mileva modstræbende indvilligede i at blive skilt fra sin mand. For at få hende (og deres børn) ud af sit liv måtte Einstein love hende alle pengene fra den Nobelpris, han ganske vist ikke havde modtaget endnu, men som han følte sig sikker på snart at få. Da han med nogle års forsinkelse modtog prisen i 1922, gik hele det betydelige beløb – 123.572 svenske kroner eller omkring 10 millioner danske kroner i nutidig købekraft – efter aftalen til Mileva.
Årene under 1. verdenskrig var ikke blot turbulente på det personlige plan, det var også på den tid, at Einstein blev tvunget til at forholde sig til verden uden for fysikken. For første gang siden sin barndom erkendte han betydningen af sin jødiske baggrund og en samhørighed med andre jøder, og han begyndte at opfatte sig selv som europæisk jøde og zionist. De fleste tysk-jødiske videnskabsmænd gik ind for assimilation, men Einstein fandt dette uværdigt; han mente, at jøderne skulle vedkende sig deres kultur og arv. En tysk jøde behøvede efter hans opfattelse ikke først og fremmest være tysker, og dernæst jøde.
I modsætning til næsten alle andre videnskabsmænd i Tyskland var Einstein ikke blot indædt antimilitarist og pacifist, han var også modstander af den patriotisme, der legitimerede krigen og gav den folkelig opbakning. Det gjorde ham ikke just populær i Tyskland, at han offentligt gjorde opmærksom på sine synspunkter og kritiserede den tyske krigsindsats og militaristiske propaganda. I 1914 deltog han i udarbejdelsen af et politisk manifest, der i almene vendinger opfordrede til fred og forsoning mellem de krigsførende magter. Manifestet, der blev rundsendt til videnskabsmænd i Berlin, blev en stor fiasko, idet kun fire skrev under på det. Den ene af underskriverne var selvfølgelig Einstein.
De vanskeligheder, Einstein oplevede under krigen, søgte han at flygte fra ved at koncentrere sig endnu mere om den fysik, der holdt hans liv sammen. Med en næsten fanatisk energi kastede han sig over arbejdet med at videreudvikle sin relativitetsteori fra 1905, og samtidig leverede han flere vigtige arbejder inden for kvanteteori og beslægtede områder. Dette orgie af intellektuel kreativitet resulterede i efteråret 1915 i den almene eller generelle relativitetsteori, en teori for tyngdefænomener der også omfatter de fænomener, som den specielle teori fra 1905 beskrev. Den generelle relativitetsteori betragtes med rette som Einsteins største bidrag til naturerkendelsen og et af den teoretiske fysiks højdepunkter nogen sinde. På grund af krigen og den deraf forårsagede mangel på kommunikation mellem Tyskland og de store vestlige lande forblev Einsteins nye teori i det væsentlige ukendt uden for Tyskland indtil starten af 1920’erne. Det samme gjaldt den fundamentale anvendelse, han gjorde af teorien i 1917, da han for første gang beskrev en matematisk model af universet inden for relativitetsteoriens rammer (se videre i kapitel 4).
Mens Einstein hidtil havde været en næsten ukendt person uden for fysikkens verden, ændredes denne status radikalt i efteråret 1919, da han så at sige fra den ene dag til den anden blev en offentlig person, som hyppigt optrådte i avisernes overskrifter. Det var en status, han fortsatte med at have til sin død og for den sags skyld lang tid efter.
Årsagen til Einsteins pludselige opstigning som en stjerne på videnskabens firmament var noget ejendommelig. En engelsk astronomisk ekspedition havde tidligere i 1919 studeret en solformørkelse og derved påvist gyldigheden af en forudsigelse, der fulgte af den generelle relativitetsteori, nemlig at rummet “krummer” omkring massive himmellegemer som Solen. Da de engelske data var blevet analyseret og blev offentliggjort, blev de i verdenspressen slået op, som var det en revolution i verdensbilledets historie. Den tysk-jødiske fysiker Albert Einstein havde tilbagevist den klassiske opfattelse af rum og tid, som ingen mindre end den legendariske Isaac Newton havde formuleret! Einstein selv var både forundret og benovet over den megen medieomtale, der i England og andre steder i løbet af kort tid gjorde ham til naturvidenskabens ubestridte superstjerne.
Einstein brugte blandt andet sin berømmelse til at støtte zionismens sag, dvs. at skaffe et hjemland for de mange jøder, der levede spredt over hele kloden. Sammen med sin ven Chaim Weizmann og andre ledende zionister rejste han mange penge til formålet, blandt andet gennem rejser i USA, og han gik aktivt ind i planerne om at etablere et hebraisk universitet i Jerusalem. Han vedblev med at være en varm forkæmper for den zionistiske sag, og da den efter 2. verdenskrig resulterede i oprettelsen af staten Israel, var det med Einsteins fulde støtte, også selv om han udtrykte bekymring om forholdet til de arabiske indbyggere. Weizmann blev Israels første præsident, og i 1952 blev Einstein tilbudt at efterfølge ham på præsidentposten. Den berømte fysiker var beæret, men takkede nej til tilbuddet.
Med Einsteins berømmelse fulgte også ubehageligheder, tildels fordi han var tysker (af en slags), og især fordi han var jøde. I en periode på næsten ti år efter fredsslutningen i 1919 var Tyskland og Østrig officielt udelukket fra det internationale videnskabelige samarbejde, der gennem det nye International Research Council var domineret af krigens sejrende nationer. Einstein blev dog betragtet som en “god tysker” og var særdeles velkommen ved konferencer, hvilket bragte ham i en penibel situation i forhold til sine kolleger i Tyskland. I et brev til Lorentz fra 1923 beskrev han sit ubehag: “Efter min mening er det forkert at blande politik ind i videnskabelige sager; man bør ikke holde enkeltpersoner ansvarlige for regeringen i det land, de tilfældigvis hører til” (Kragh 1999, s. 146).
I starten af 1920’erne var situationen i Tyskland kaotisk og præget af en god portion antisemitisme, idet mange mente, at “jøderne” var skyld i sammenbruddet af den tyske krigsindsats. Da Einstein var jøde og zionist, og da hans fysiske teorier var meget abstrakte og uforståelige for ikke-eksperter, blev det fra dele af den tyske højrefløj argumenteret, at den einsteinske fysik var udtryk for en perverteret, særlig jødisk naturopfattelse, som stod i modsætning til den sunde “ariske” måde at drive naturforskning på. Der blev pisket en ideologisk og politisk stemning op imod Einstein som person og fysiker, hvilket var både generende og farligt, men i løbet af nogle år blev situationen mere normal. Den blussede dog op igen i 1930’erne, nu autoriseret af den herskende nazistiske ideologi.
Einstein var ikke noget politisk menneske i traditionel forstand og aldrig medlem af et politisk parti eller af en bestemt trosretning. Men han blev i 1920’erne en samfundsbevidst borger og indså, at han ikke kunne tillade sig den luksus det var at isolere sig fra tidens politiske strømninger. Han var sympatisk stemt for Weimarrepublikkens form for liberal socialdemokratisme og udtrykte også sympati for egentligt socialistiske synspunkter, især da nazisterne fik vind i sejlet i slutningen af tiåret.
Nobelprisen i fysik for året 1921 blev tildelt Einstein året efter, samtidig med at Niels Bohr fik prisen for 1922. Han var på dette tidspunkt mange gange blevet indstillet til prisen, forståeligt nok først og fremmest for sin generelle relativitetsteori, men komiteen i Stockholm veg tilbage for at give prisen til den endnu noget kontroversielle teori. Når den blandt mere konservative fysikere blev betragtet som kontroversiel, var det især på grund af dens sære begrebsmæssige konsekvenser, og også fordi den endnu ikke var helt tilfredsstillende bekræftet af målinger. Som et resultat af overvejelser, der mere var af en taktisk-politisk art end af en videnskabelig karakter, fik Einstein tildelt Nobelprisen for sin lov for den fotoelektriske effekt, der var baseret på kvanteteorien. Denne lov, og forklaringen bag den, var vigtig, men ikke af samme fundamentale karakter som relativitetsteorien.
I øvrigt fortsatte Einstein i 1920’erne med sit videnskabelige arbejde, der nu i stigende grad fokuserede på konsekvenserne af den generelle relativitetsteori og bestræbelser på at udvide denne teori til en enhedsteori, der kunne redegøre for såvel elektromagnetiske som gravitationelle vekselvirkninger. Dette ambitiøse arbejde var af en meget abstrakt og matematisk art, uden at det førte til resultater, der vakte megen anerkendelse blandt hans kolleger i fysikersamfundet. Einstein vidste, at han var i færd med at isolere sig fra hovedlinjerne i den fysiske forskning, der i stigende grad fokuserede på atom- og kvantefysik, men han fortsatte ufortrødent. Han havde altid været stærkt påvirket af sin fysiske intuition, og denne fortalte ham, at en universel feltteori var mulig. Han var udmærket klar over, at det store flertal af andre fysikere var uenige, men det rørte ham ikke.
Selv hvis Einstein aldrig havde opfundet relativitetsteorien, ville han have hørt til de vigtigste fysikere i det 20. århundrede, nemlig på grund af sine afgørende bidrag til kvanteteorien. Disse bidrag, der især lå inden for strålingsteorien, fortsatte han med at udbygge under og efter krigen. I 1917-18 udledte han en teori for elektromagnetisk stråling (som f.eks. lys) ud fra betragtninger om sandsynligheden af bestemte kvanteprocesser i atomet. Han indførte i denne sammenhæng begrebet om “stimuleret emission” af lyspartikler eller fotoner og viste, at udsendelse og absorption af fotoner kan ske på en sådan måde, at det resulterer i forstærket lys af en bestemt farve eller bølgelængde. Disse teoretiske ideer blev langt senere grundlaget for udviklingen af laseren og hele laserteknologien (“laser” er et akronym for “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”). Laseren blev dog først opfundet i starten af 1960’erne, så det blev ikke Einstein forundt at se sin gamle teori omformet til en teknologisk praksis.
I 1924 modtog Einstein et brev fra en ung indisk fysiker, Satyendra Bose, hvori denne beskrev en ny måde at formulere lovmæssighederne for lys og anden elektromagnetisk stråling ud fra Einsteins fotonteori. Bose opfattede lys som en gas bestående af fotoner, men antog, at disse adlød en anden form for statistisk lov end den, der gælder for almindelige partikler. Einstein indså straks originaliteten og værdien i Boses metode, nemlig indførelsen af en ny form for statistik baseret på kvanteteorien, og sørgede for at publicere den i et anerkendt fysisk tidsskrift, det nye Zeitschrift für Physik. Den statistiske metode blev snart kendt som Bose-Einstein-statistik, og man kalder i dag partikler (som fotoner), der adlyder sådan statistik, for Bose-Einstein-partikler eller blot bosoner. Studiet af den slags partikler har ført til megen fundamental viden i fysikken, ikke mindst gennem de sidste 10-20 år, hvor såkaldte Bose-Einstein-gasser har været et varmt emne og givet anledning til flere Nobelpriser.
I 1925-26 oplevede fysikken i almindelighed, og atom- og kvantefysikken i særdeleshed, en revolutionær ændring med fremkomsten af en egentlig kvantemekanik, først formuleret af den unge tysker Werner Heisenberg og derefter, i en væsentlig anden form, af østrigeren Erwin Schrödinger. Den nye teori, hvad enten det var i form af Heisenbergs “matrixmekanik” eller Schrödingers “bølgemekanik”, vakte straks stor opmærksomhed. Teorien blev straks udviklet af en række fysikere, men Einstein forholdt sig skeptisk til den nye kvanteteori og bidrog aldrig konstruktivt til den.
Ifølge kvantemekanikken, sådan som forstået af Bohr, Heisenberg, Max Born og andre fysikere, kan processer i mikroverdenen ikke være underlagt kravet om kausalitet eller årsagsbestemmelse, dvs. det er principielt umuligt at angive årsagen til udfaldet af en bestemt proces. Der vil normalt være mange mulige udfald, og kvantefysikken kan kun bestemme sandsynligheden for disse, ikke om de faktisk vil foregå. Visse ustabile elementarpartikler (A) kan for eksempel henfalde på mere end en måde, enten til B eller C, og der kan kun angives sandsynligheder herfor; måske sandsynligheden for den første proces er 82 % og for den anden 18 %. Det er umuligt med sikkerhed at angive, hvorvidt et bestemt henfald vil resultere i produktet B eller C. Dette forhold – at Gud (eller naturen) spiller med terninger, som han udtrykte det – nægtede Einstein at acceptere, og han fortsatte livet igennem med at være i opposition til den gængse fortolkning af kvantemekanikken.
Einstein diskuterede bl.a. disse problemer med Niels Bohr på Solvay-møderne i 1927 og 1933, men uden at han fik påvist egentlige svagheder i den kvantemekaniske teori. I 1935, efter at have slået sig ned i Princeton i USA, vendte han tilbage til spørgsmålet med indvendinger af en anden type i form af det såkaldte “EPR-argument”, som han udviklede sammen med sine kolleger Boris Podolsky og Nathan Rosen. Bohr reagerede straks med et modargument, der blev accepteret af de fleste fysikere, men uden at diskussionen derfor var slut. Einstein var ikke overbevist om Bohrs fortolkning, og selv om han tilhørte en minoritet, var han ikke den eneste modstander af den form for kvantefysik, der fraskriver sig muligheden for at give en detaljeret og eksakt beskrivelse af mikroverdenen. For ham at se var det en “sovepude” eller en “beroligende medicin”, ikke det ultimative svar på kvantefysikkens mysterier. Mere herom i kapitel 5.
I starten af 1930’erne var nazipartiet med Hitler i spidsen på vej mod magten i Tyskland, hvilket Einstein indså og foruroligedes over tidligere end de fleste. Han var klar over, at han ingen fremtid havde i et nazistisk Tyskland, og da Hitler blev rigskansler i begyndelsen af 1933, var han allerede på vej ud af landet. I modsætning til de fleste af sine videnskabelige kolleger havde han ingen illusioner med hensyn til Hitlers politik og dens indflydelse på tysk videnskab og kultur, hvorfor han valgte at fratræde sin stilling i Berlin frem for at blive afskediget på grund af sin jødiske race. Efter et kortere ophold i Belgien landede han i oktober 1933 i USA (nu som svejtsisk statsborger, idet han var blevet frataget såvel sin formue som sin tyske borgerret af Det Tredje Riges myndigheder). Han havde allerede tidligere besøgt USA og havde gode kontakter til amerikanske fysikere. Således havde han i starten af 1930’erne givet gæsteforelæsninger ved Princeton University og diskuteret fysik og kosmologi ved California Institute of Technology.
Efter ankomsten til USA tiltrådte Einstein straks en stilling ved det nye Institute for Advanced Study i Princeton, en uafhængig institution der netop var blevet oprettet for udvalgte eliteforskere og som bød på ideelle vilkår for en uafhængig videnskabsmand og tænker som Einstein. Her kunne han gøre, som han ville, uden at bekymre sig om undervisning eller økonomiske problemer. Han forblev ved instituttet resten af sit liv, det meste af tiden i selvvalgt videnskabelig isolation, og satte aldrig sin fod på europæisk jord igen. I 1940 blev han amerikansk statsborger og levede altså de sidste 15 år af sit liv med et dobbelt statsborgerskab, svejtsisk og amerikansk.
Selv om Einstein i sin amerikanske tilværelse var væsentlig mindre produktiv end tidligere, fortsatte han med sit videnskabelige arbejde, der nu næsten helt fokuserede på den generelle relativitsteori og forsøget på at formulere en enhedsteori på dennes grundlag. Blandt hans sidste væsentlige bidrag til de fysiske videnskaber var en teori for den såkaldte gravitationelle linseeffekt, som han foreslog i 1936. Mange år senere blev denne teori af stor betydning for kosmologi og ekstragalaktisk astronomi. På omtrent samme tid leverede han en vigtig analyse af de hypotetiske gravitations- eller tyngdebølger, ligeledes et emne der først kom i fysikkens fokus efter hans død.
Den fred og ro, han havde i Princeton, betød ikke en isolation fra det omgivende samfund og dets problemer. Hans pacifistiske overbevisning vakte modstand i mange amerikanske kredse, og det var heller ikke alle, der kunne forlige sig med hans jødiske baggrund. Einstein fulgte de foruroligende politiske nyheder, der kom fra Europa og som stadig mere tydeligt pegede mod en kommende storkrig, og i denne situation fandt han det vanskeligt stadig at være pacifist. Han måtte erkende, at nazismen kun kunne besejres med militær magt, hvorfor han i midten af 1930’erne begravede sin pacifisme og i stedet opfordrede sit nye land til at opruste og engagere sig i europæisk politik til fordel for de frie nationer. I starten af 1939 havde han modtaget nyheden om den spaltning af uranatomer, der var blevet foretaget i Berlin og som vakte stor opstandelse i fysikersamfundet. Det var ikke et område af fysikken, der havde Einsteins særlige interesse, men ligesom andre fysikere var han foruroliget over nyheden. Grunden var, at der hermed var skabt mulighed for at konstruere et helt nyt og frygteligt våben, en atombombe baseret på uran.
Flere europæiske fysikere, der var flygtet fra Europa, var bekymret over muligheden for en tysk atombombe. Blandt dem var italieneren Enrico Fermi og de to ungarere Leo Szilard og Edward Teller, og det var på deres opfordring, at Einstein den 2. august 1939 underskrev et brev til præsident Franklin D. Roosevelt, hvori han henledte ham på muligheden og opfordrede ham til at iværksætte et forskningsprogram for at komme tyskerne i forløbet. På den tid havde Einstein ikke blot lagt sin pacifisme på hylden, han fandt det heller ikke moralsk rigtigt for amerikanske videnskabsmænd at fastholde et standpunkt om neutralitet. I et telegram til Roosevelt efter krigens begyndelse meddelte han og andre forskere deres tro på, “at USA’s såvel som alle andre civilisationers interesser er udsat for overhængende fare ved den totalitære aggression, og at vort bedste forsvar for nationen består i at hjælpe de kræfter, som nu gør modstand mod denne aggression” (Pais 1995, s. 257).
Brevet fra 1939 om muligheden for en atombombe havde ingen umiddelbar virkning, men omkring et år senere begyndte amerikanerne at tage sagen alvorligt, og med oprettelsen af det enorme Manhattan-projekt i januar 1943 var begyndelsen taget på den process, der i august 1945 førte til atombombningen af Hiroshima og Nagasaki. Krigen mod japanerne var i realiteten allerede vundet, men det blev de to frygtelige bomber, der førte til en hurtig og betingelsesløs kapitulation, og dermed til afslutningen af 2. verdenskrig. I dette store projekt deltog et meget stort antal fysikere, herunder Niels Bohr, men ikke Einstein. Det var dog ikke af samvittighedsgrunde fra Einsteins side, men snarere fordi man ikke havde brug for ham og i øvrigt opfattede ham som politisk upålidelig. Lige så lidt som Bohr havde Einstein noget imod at arbejde for militæret under de herskende omstændigheder. Han fungerede da også som videnskabelig konsulent for flåden under krigen, selv om hans arbejde her mere havde en symbolsk end praktisk karakter.
I årene efter 2. verdenskrig fortsatte Einstein ufortrødent med at forbedre sine ideer om en forenet feltteori. Hans sidste, stærkt matematiske artikel om emnet fremkom i 1954, karakteristisk nok publiceret i Annals of Mathematics. Den vakte ikke nogen som helst interesse blandt tidens fysikere, der var langt mere interesseret i kvante- og kernefysik. Han var allerede selv blevet historie, og i 1949, i anledning af sin 70-årsdag, blev han hyldet som en af tænkningens allerstørste skikkelser, på linje med Newton, Kant og Maxwell. I forbindelse med festskriftet Albert Einstein: Philosopher-Scientist skrev han i 1946 et omfattende selvbiografisk essay, der er en værdifuld kilde til Einsteins udvikling og tankeverden. Biografien startede med ordene: “Her sidder jeg, i en alder af 67 år, for at skrive noget i retning af min egen nekrolog.” Karakteristisk nok skrev han manuskriptet på tysk, der var det sprog, han bedst tænkte i og kunne formulere sig på. Han fik aldrig taget sig sammen til at lære et ordentlig engelsk og foretrak livet igennem at tale og skrive på tysk.
På trods af sin alder og manglende videnskabelige indflydelse engagerede Einstein sig efter 1945 stærkt i politisk arbejde, specielt i fredsarbejde og i forsøget på at bygge bro mellem øst og vest. I modsætning til mange andre amerikanske forskere opfattede han ikke Stalin som en despot på linje med Hitler eller kommunismen som en specielt farlig ideologi. Han blev i starten af 1950’erne da også i nogle kredse betragtet som en radikal kommunistsympatisør, om end af den mere naive og ufarlige slags. Det amerikanske forbundspoliti FBI og dets magtfulde leder J. Edgar Hoover havde siden 1930’erne fulgt hans tanker og handlinger, dog uden at man greb ind. Einstein havde i sin sidste tid kontakt med den engelske filosof Bertrand Russell, hvis radikale politiske synspunkter han på mange måder delte, og kort før sin død underskrev han det såkaldte Russell-Einstein-manifest, en opfordring til at forsone de stridende kræfter på begge sider af jerntæppet for derved at undgå en altødelæggende atomkrig (Niels Bohr ønskede ikke at underskrive manifestet). Hans politiske aktivitet var båret af idealisme og moralsk indignation, men den havde ikke mere gennemslagskraft end hans sene forsøg på at ændre fysikkens gang.
Albert Einstein døde i Princeton den 18. april 1955. Hans sidste ord, som var uforståelige og som han talte i vildelse, var på tysk. I overensstemmelse med hans testamente var der ingen form for religiøs begravelse eller ceremoni, og hans aske blev spredt over et ukendt sted nær Princeton.