Статья 1: Фотоэлектрический эффект (март 1905)
Эйнштейн показал, что свет состоит из дискретных квантов — фотонов, энергия каждого из которых пропорциональна частоте (E = hν). Это объяснило, почему металлы испускают электроны при облучении светом выше пороговой частоты независимо от интенсивности. Это подтвердило квантовую гипотезу Планка и заложило основы квантовой оптики. Именно эта статья, а не теория относительности, принесла Эйнштейну Nobel Prize по физике в 1921 году.
Статья 2: Броуновское движение (май 1905)
Эйнштейн рассчитал хаотическое движение частиц, взвешенных в жидкости (броуновское движение), как результат молекулярных столкновений и вывел проверяемые предсказания: средний квадрат смещения частиц пропорционален времени. Экспериментальное подтверждение Перрена в 1908 году стало первым прямым доказательством физического существования атомов, в котором многие физики в 1905 году еще сомневались.
Статья 3: Специальная теория относительности (июнь 1905)
Исходя из двух постулатов — законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета, а скорость света постоянна — Эйнштейн вывел замедление времени, сокращение длины и относительность одновременности. Ньютоновские абсолютное пространство и время были упразднены. Статья была представлена без единой ссылки на экспериментальные результаты.
Двадцать вопросов, восемь минут на часах и процентиль, измеренный по всем, кто его проходил. Без регистрации.
Пройти тест IQ →Статья 4: E = mc² (сентябрь 1905)
Трехстраничное дополнение к статье по теории относительности показало, что масса и энергия эквивалентны: E = mc². Небольшая масса может высвободить колоссальное количество энергии (c² = 9 × 10¹⁶ м²/с²). Ядерное деление и синтез высвобождают энергию путем преобразования массы. Уравнение не только предсказало ядерное оружие, но и открыло, что вся материя — это форма «застывшей» энергии.
Часто задаваемые вопросы
Что опубликовал Эйнштейн в свой чудесный 1905 год?
В 1905 году Эйнштейн опубликовал четыре работы: (1) фотоэлектрический эффект, объясняющий свет как поток фотонов и основавший квантовую оптику; (2) броуновское движение, доказавшее существование атомов; (3) специальная теория относительности, упразднившая абсолютные пространство и время; (4) E=mc², показавшее эквивалентность массы и энергии.
Какую Nobel Prize получил Эйнштейн и за что?
Эйнштейн получил Nobel Prize по физике в 1921 году за открытие закона фотоэлектрического эффекта, а не за теорию относительности. Нобелевский комитет счел теорию относительности слишком спорной и спекулятивной в 1921 году; награда была присуждена за фотонное объяснение фотоэффекта, которое было экспериментально подтверждено.
Был ли Эйнштейн уже знаменит, когда опубликовал эти статьи?
Нет. В 1905 году Эйнштейн был 26-летним патентным клерком с PhD, но без академической должности. Он опубликовал лишь несколько незначительных работ. Статьи 1905 года были представлены в Annalen der Physik, который их и опубликовал. Признание приходило постепенно; специальную теорию относительности сначала игнорировало большинство физиков, и на её принятие ушли годы.