1936～1937年，周培源利用清华的科研休假年到美国新泽西州的普林斯顿高级研究院，参加由爱因斯坦亲自主持的广义相对论高级研讨班，成为中国唯一一位在爱因斯坦身边长期从事相对论研究工作的人。
20世纪30年代中后期，物理学的热门在原子核物理、量子力学上，广义相对论的研究处于低潮。正因为如此，研讨班
爱因斯坦为人忠厚、谦虚，对年轻人总是热诚帮助和鼓励。每次无论谁作了学术报告，之后他总是诚恳地与大家讨论，从不摆名教授的架子。出国之前，周培源正在研究的是爱因斯坦引力场论方程在各向均匀条件下的静态解问题。在研讨班活跃的学术气氛中，在与爱因斯坦面对面地讨论的启发下，周培源在普林斯顿完成了关于场方程静态解的研究并撰写成论文在《美国数学杂志》上发表。
周培源在普林斯顿一年的经历，深刻地影响了他以后的研究工作。他不仅熟识了爱因斯坦，而且与爱因斯坦的助手之一――英费尔德成为好朋友。谦虚、和蔼的爱因斯坦给周培源留下了毕生难忘的印象。
1937年5月，周培源结束了在普林斯顿的研究工作，准备回国。临行前他专门向爱因斯坦辞行，并为爱因斯坦拍照。这也是唯一一张中国人为爱因斯坦拍摄的照片。（《清华大学与中国近现代科技》杨舰戴吾三主编清华大学出版社2006年1月出版）
