الورقة 1: التأثير الكهروضوئي (مارس 1905)
أثبت أينشتاين أن الضوء يتكون من حزم منفصلة - فوتونات - تمتلك كل منها طاقة تتناسب مع التردد (E = hν). فسّر هذا سبب انبعاث الإلكترونات من المعادن عند سقوط ضوء بتردد أعلى من حد معين بغض النظر عن شدته. أكد هذا العمل فرضية بلانك الكمية وأرسى دعائم البصريات الكمية. هذه الورقة، لا النسبية، هي التي منحت أينشتاين جائزة Nobel Prize في الفيزياء لعام 1921.
الورقة 2: الحركة البراونية (مايو 1905)
حسب أينشتاين الحركة العشوائية للجسيمات المعلقة في السوائل (الحركة البراونية) كنتيجة لاصطدامات جزيئية، واشتق تنبؤات قابلة للقياس: متوسط مربع إزاحة الجسيمات يتناسب مع الزمن. قدم التأكيد التجريبي لبيران في عام 1908 الدليل المباشر الأول على الوجود المادي للذرات، وهو ما كان يشك فيه العديد من الفيزيائيين في عام 1905.
الورقة 3: النسبية الخاصة (يونيو 1905)
انطلاقاً من فرضيتين - قوانين الفيزياء ثابتة في جميع الأطر القصوريو، وسرعة الضوء ثابتة في جميع الأطر - اشتق أينشتاين تمدد الزمن، وتقلص الطول، ونسبية التزامن. تم إلغاء مفهومي المكان والزمان المطلقين لنيوتن. قُدمت هذه الورقة دون استشهاد بمرجع تجريبي واحد.
عشرون سؤالاً وثماني دقائق على الساعة، ونسبة مئوية مقاسة مقابل كل من خاضه. دون تسجيل.
اخوض اختبار الذكاء →الورقة 4: E = mc² (سبتمبر 1905)
تكملة من ثلاث صفحات لورقة النسبية أظهرت أن الكتلة والطاقة متكافئتان: E = mc². يمكن لكتلة صغيرة أن تطلق كمية هائلة من الطاقة (c² = 9 × 10¹⁶ m²/s²). يطلق الانشطار والاندماج النووي الطاقة من خلال تحويل الكتلة. المعادلة لم تتنبأ فقط بالأسلحة النووية، بل كشفت أن كل المادة هي شكل من أشكال الطاقة المتجمدة.
الأسئلة الشائعة
ماذا نشر أينشتاين في عامه المعجز 1905؟
في عام 1905، نشر أينشتاين أربع أوراق: (1) التأثير الكهروضوئي، موضحاً الضوء كفوتونات ومؤسساً للبصريات الكمية؛ (2) الحركة البراونية، مثبتاً الوجود المادي للذرات؛ (3) النسبية الخاصة، ملغياً المكان والزمان المطلقين؛ (4) E=mc²، مبيناً تكافؤ الكتلة والطاقة.
ما هي جائزة Nobel Prize التي فاز بها أينشتاين ولماذا؟
فاز أينشتاين بجائزة Nobel Prize في الفيزياء لعام 1921 لاكتشافه قانون التأثير الكهروضوئي، وليس بسبب النسبية. اعتبرت لجنة Nobel أن النسبية مثيرة للجدل ومضاربة في عام 1921؛ لذا مُنحت الجائزة لتفسير الفوتونات للتأثير الكهروضوئي، والذي كان قد تم تأكيده تجريبياً.
هل كان أينشتاين مشهوراً بالفعل عندما نشر هذه الأوراق؟
لا. في عام 1905 كان أينشتاين موظفاً في مكتب براءات الاختراع يبلغ من العمر 26 عاماً، حاصلاً على درجة PhD ولكن دون منصب أكاديمي. كان قد نشر بعض الأوراق الثانوية. قُدمت أوراق عام 1905 إلى مجلة Annalen der Physik، التي نشرتها جميعاً. جاء الاعتراف تدريجياً؛ حيث تجاهل معظم الفيزيائيين النسبية الخاصة في البداية واستغرق الأمر سنوات حتى تُقبل.