Articolo 1: L'effetto fotoelettrico (marzo 1905)
Einstein dimostrò che la luce arriva in pacchetti discreti — i fotoni — ciascuno con un'energia proporzionale alla frequenza (E = hν). Ciò ha spiegato perché i metalli emettono elettroni quando colpiti dalla luce al di sopra di una frequenza di soglia, indipendentemente dall'intensità. Ha confermato l'ipotesi dei quanti di Planck e ha fondato l'ottica quantistica. Questo articolo, non la relatività, ha fatto vincere a Einstein il premio Nobel per la Fisica nel 1921.
Articolo 2: Il moto browniano (maggio 1905)
Einstein ha calcolato il moto casuale delle particelle sospese in un fluido (moto browniano) come risultato di collisioni molecolari e ha derivato previsioni misurabili: lo spostamento quadratico medio delle particelle è proporzionale al tempo. La conferma sperimentale di Perrin nel 1908 ha fornito la prima prova diretta dell'esistenza fisica degli atomi, di cui molti fisici dubitavano ancora nel 1905.
Articolo 3: La relatività ristretta (giugno 1905)
Partendo da due postulati — le leggi della fisica sono le stesse in tutti i sistemi inerziali e la velocità della luce è costante in tutti i sistemi — Einstein ha derivato la dilatazione del tempo, la contrazione delle lunghezze e la relatività della simultaneità. Lo spazio e il tempo assoluti di Newton furono aboliti. Questo articolo fu presentato senza una sola citazione di risultati sperimentali.
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Fai il test del QI →Articolo 4: E = mc² (settembre 1905)
Un seguito di tre pagine all'articolo sulla relatività ha mostrato che massa ed energia sono equivalenti: E = mc². Una piccola massa può rilasciare un'enorme quantità di energia (c² = 9 × 10¹⁶ m²/s²). La fissione e la fusione nucleare rilasciano energia attraverso la conversione della massa. L'equazione non ha solo predetto le armi nucleari: ha rivelato che tutta la materia è una forma di energia congelata.
Domande frequenti
Cosa ha pubblicato Einstein nel suo anno miracoloso del 1905?
Nel 1905, Einstein pubblicò quattro articoli: (1) l'effetto fotoelettrico, spiegando la luce come fotoni e fondando l'ottica quantistica; (2) il moto browniano, provando l'esistenza fisica degli atomi; (3) la relatività ristretta, abolendo lo spazio e il tempo assoluti; (4) E=mc², mostrando che massa ed energia sono equivalenti.
Quale premio Nobel ha vinto Einstein e per cosa?
Einstein ha vinto il premio Nobel per la Fisica nel 1921 per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico, non per la relatività. Il Comitato per il Nobel considerava la relatività troppo controversa e speculativa nel 1921; fu assegnato per la spiegazione fotonica dell'effetto fotoelettrico, che era stata confermata sperimentalmente.
Einstein era già famoso quando pubblicò questi articoli?
No. Nel 1905 Einstein era un impiegato dell'ufficio brevetti di 26 anni con un PhD ma nessuna posizione accademica. Aveva pubblicato alcuni articoli minori. Gli articoli del 1905 furono inviati ad Annalen der Physik, che li pubblicò tutti. Il riconoscimento arrivò gradualmente; la relatività ristretta fu inizialmente ignorata dalla maggior parte dei fisici e richiese anni per essere accettata.