アルバート-アインシュタインの奇跡の年：光理論

ジョン-リグデンの”アインシュタイン”からの抜粋1905′:

1905年の3月の論文では、アインシュタインは物理学の正統性に直接挑戦しました：一世紀以上にわたって成長し、強化されていた正統性、岩盤実験と遠大な理論にかかっていた正統性。

1905年のすべての物理学者は、光が何であるかを知っていました。 太陽からであろうと白熱電球からであろうと、光は波であることが知られていました; つまり、等間隔の谷で区切られた等間隔の山の連続で、山（または谷）の間の距離が光の色を決定しました。 すべての科学者は、間違いなく、光が源に由来し、それにアクセス可能なすべての空間を均等かつ連続的に広がり、電磁石の山や谷として場所から場所 光は電磁波、またはより一般的には電磁放射と呼ばれていました。 1905年、光の波の性質は、確立された、議論の余地のない事実でした。

この普遍的に保持された知識に直面して、アインシュタインは、光は連続波ではなく、局在化した粒子からなることを提案した。 アインシュタインが3月の論文の序文で書いたように、「ここで考えられる仮定によれば、光線がある点から広がっているとき、エネルギーは絶えず増加する空間に連続的に分布するのではなく、空間内の点に局在し、分割せずに移動し、全体としてのみ吸収または生成することができる有限数のエネルギー量子からなる。”

この文は、20世紀の物理学者によって書かれた”最も”革命的な”文と呼ばれています。”

アインシュタインは、紙が印刷に登場する前に、1905年5月に、彼の論文の影響を予想し、彼は光の特性に関する今後の論文は「非常に革命的であったことを彼の友人のコンラッドHabichtに通知しました。「現代の観点からは、アインシュタインの1905年の論文の少なくとも3つは同様に革新的でしたが、1905年のアインシュタインにとっては、確立された伝統との鋭い休憩を表したのは「ここで考慮される仮定」だけでした。 それは当時革命的であり、革命的なままでした。 1906年、将来のノーベル賞を受賞した物理学者マックス-ラウエは、アインシュタインの仮定を明確に否定するアインシュタインに手紙を書いた:

“最後の論文の冒頭で、放射エネルギーが特定の有限量子でのみ吸収され放出されるという効果に対するヒューリスティックな立場を定式化するとき、私は異論を唱えることはありません。あなたのアプリケーションのすべてもこの定式化に同意します。 さて、これは真空中の電磁プロセスの特性ではなく、放射または吸収物質の特性であるため、最初の論文のs.6に記載されているように、放射は光量子; むしろ、それが物質とエネルギーを交換しているときにのみ、それがそれらから成っているかのように振る舞う。”

ラウエは、発光と吸収の過程で光量子が関与していたことを認めて喜んでいたが、それを超えて、彼は断固としていた：光は量子としてではなく、波として空間の真空を通って旅した。 ラウエは彼の信念の中で一人ではありませんでした。 1905年、アインシュタインの光についての認可された信念からの逸脱の大きさは、光の彼の粒子理論が二十年のために受け入れられなかったことをとても不安でした。