El Año de los Milagros de Albert Einstein: Teoría de la Luz
Extracto de Einstein de John Rigden 1905′:
En el documento de marzo de 1905, Einstein desafió directamente la ortodoxia de la física: ortodoxia que había crecido y fortalecido durante más de un siglo; ortodoxia que se basaba en experimentos y teorías de largo alcance.
Todos los físicos de 1905 sabían lo que era la luz. Ya sea del Sol o de una bombilla incandescente, se sabía que la luz era una ola; es decir, una sucesión de crestas igualmente espaciadas separadas por canales igualmente espaciados donde la distancia entre las crestas (o los canales) determinaba el color de la luz. Todos los científicos sabían, sin duda, que la luz se originaba en una fuente, se propagaba de manera uniforme y continua a través de todo el espacio accesible a ella, y se propagaba de un lugar a otro como crestas y canales electromagnéticos. La luz se llamaba onda electromagnética o, más generalmente, radiación electromagnética. En 1905, la naturaleza ondulatoria de la luz era un hecho establecido e incontrovertible.
Frente a este conocimiento universal, Einstein propuso que la luz no era una onda continua, sino que consistía en partículas localizadas. Como escribió Einstein en la introducción de su artículo de marzo, «De acuerdo con la suposición que se contempla aquí, cuando un rayo de luz se extiende desde un punto, la energía no se distribuye continuamente en espacios cada vez mayores, sino que consiste en un número finito de cuantos de energía que se localizan en puntos en el espacio, se mueven sin dividirse y pueden absorberse o generarse solo como un todo.»
Esta frase ha sido llamada «la frase más’ revolucionaria ‘ escrita por un físico del siglo XX.»
Einstein anticipó el impacto de su artículo, En mayo de 1905, antes de que el artículo apareciera impreso, informó a su amigo Conrad Habicht que un próximo artículo sobre las propiedades de la luz era «muy revolucionario».»Desde una perspectiva moderna, al menos tres de los documentos de Einstein de 1905 fueron igualmente innovadores, pero para Einstein en 1905, fue solo la «suposición considerada aquí» la que representó una ruptura brusca con la tradición establecida. Era revolucionario en ese momento y seguía siendo revolucionario. En junio de 1906, el futuro físico ganador del Premio Nobel Max Laue escribió a Einstein negando inequívocamente la suposición de Einstein:
«Cuando, al principio de su último artículo, formule su punto de vista heurístico en el sentido de que la energía radiante puede ser absorbida y emitida solo en determinados cuantos finitos, no tengo objeciones que hacer; todas sus aplicaciones también están de acuerdo con esta formulación. Ahora, esto no es una característica de los procesos electromagnéticos en el vacío, sino de la materia emisora o absorbente, y por lo tanto, la radiación no consiste en cuantos de luz, como se dice en el artículo 6 de su primer artículo; más bien, es solo cuando está intercambiando energía con materia que se comporta como si estuviera formada por ellos.»
Aparentemente, Laue estaba dispuesta a admitir que en el proceso de emisión y absorción estaban involucrados cuantos de luz, pero más allá de eso, era inflexible: la luz viajaba a través del vacío del espacio como una onda, no como cuantos. Laue no estaba sola en su creencia. En 1905, la magnitud de la desviación de Einstein de la creencia sancionada sobre la luz fue tan inquietante que su teoría de partículas de la luz no fue aceptada durante dos décadas.