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En Einstein 1905 proposé l'idée audacieuse que le rayonnement électromagnétique soit quantized et apparaisse seulement en paquets avec précision définis d'énergie appelés les photons. Il a pris 15 ans avant que cette idée a été acceptée et au commencement elle a été considérée par beaucoup comme mauvaise erreur. Mais en 1921 Einstein a été attribué le prix Nobel dans la physique et la citation de l'académie suédoise a déclaré que ce prix a été attribué en raison de ses services à la physique théorique, et en particulier pour cette découverte. Particulièrement la partie de papier’d'Einstein s sur l'effet photoélectrique a contenu à peine n'importe quelles mathématiques, mais c'était néanmoins vraiment un morceau merveilleux de physique. La grande physique n'implique pas automatiquement des mathématiques compliquées !
Quand nous pensons à un rayon de lumière nous pensons maintenant à un jet des photons. L'énergie de ces photons dépend du type de rayonnement électromagnétique ; les photons des ondes radio ont l'énergie inférieure que ceux de la lumière visible (en quels photons de lumière rouge sont moins énergiques que les photons légers bleus), ceux des rayons X sont d'énergie plus élevée encore, et les rayons gamma se composent des photons qui sont bien plus énergiques que ceux des rayons X. Dans des expériences de physique de particules les énergies de photon sont habituellement très hautes, et on traite souvent différents photons. L'énergie de ces photons est plus de 100 000 000 000 fois qui des photons ont émis par mobilophones. L'énergie d'un photon pour un type donné de rayonnement peut être calculée en utilisant une relation éditée plus tôt (en 1900) par Planck et impliquant une nouvelle constante qui s'appelle maintenant la constante’de Planck s. Planck était le premier pour présenter la quantification, mais il n'est pas allé autant que pour dire que la lumière est quantized. Il a pensé à l'émission en paquets, mais non cette lumière pourrait exister seulement en de tels paquets. Son hypothèse était sur la nature du processus de l'émission, pas sur la nature de la lumière rayonnée. Ce semble une petite étape, mais c'est avec précision ce type d'étape il est si difficile faire que.
Il est intéressant de citer ici la recommandation faite par Planck et d'autres quand Einstein de nomination pour l'académie prussienne en 1913 : “En résumé, on peut indiquer qu'il y a à peine d'un parmi les grands problèmes en lesquels la physique moderne est si riche à quel Einstein n'a pas apporté une contribution remarquable. Qu'il peut parfois avoir manqué la cible dans ses spéculations, as, par exemple, dans son hypothèse des quanta légers, ne peut pas vraiment être tenu contre lui, parce que cela n'est pas possible de présenter des idées vraiment nouvelles même en sciences les plus exactes sans prendre parfois un risque.” Le concept de photon a une conséquence importante. Dans 1873 maxwell équations présentées décrivant tous les phénomènes électriques et magnétiques, maintenant appelés les équations de maxwell. Il a alors proposé que la lumière soit une forme de champs électromagnétiques, une idée brillante qui a établis merveilleusement. Nous concluons que des champs électromagnétiques se composent des photons. Par conséquent, on doit maintenant assumer que des forces électriques et magnétiques sont dues à l'action des photons. Tandis qu'il est relativement facile d'imaginer la lumière pour être un jet des photons, il est difficile de voir comment un champ électrique est dû aux photons. Pourtant c'est le cas, bien que ces photons aient des propriétés différentes de ceux des photons de la lumière. Il est trop tôt pour discuter qu'ici, puisqu'on exige pour celui le concept de la masse-coquille (les photons de la lumière sont “sur la coquille de masse”, ceux d'électrique et les champs magnétiques ne sont pas).
Comme commentaire final, rappelez-vous que la lumière se comporte comme vague de propagation. Les expériences d'interférence montrent ceci le plus clair. Ainsi de façon ou d'autre les particules, dans ce cas-ci photons, peuvent se comporter en tant que vagues. Là on peut voir l'origine de la mécanique quantique, ou la mécanique de vague comme il s'est appelé en vieux jours. Einstein, bien averti du tout ceci, la mécanique quantique non de façon ou d'autre jamais découverte. C'est l'une des choses plus étonnantes : pourquoi n'a-t-il pas découvert la théorie de quantum ? Sachant tous au sujet de la théorie de vague de lumière et ayant présenté le concept du photon, il n'a jamais fondu ces concepts dans une théorie. Selon Pais, Einstein a considéré au sujet de ce problème d'une manière la plus intensive dans la période 1905–1910. Il semble si franc maintenant, pourtant il l'a manqué.