Estos cuatro artículos fueron importantes contribuciones a la fundación de la física moderna, revolucionando la comprensión científica de los conceptos fundamentales de espacio, tiempo, masa y energía. Debido a que Einstein publicó estos artículos notables en un solo año, 1905 se llama su annus mirabilis (año milagroso en español o Wunderjahr en alemán).
El primer artículo explicaba el efecto fotoeléctrico, único descubrimiento específico mencionado en la mención que otorgaba a Einstein el Premio Nobel de Física.
El segundo artículo explicaba el movimiento browniano, que llevó a los físicos más reticentes a aceptar la existencia de los átomos.
El tercer artículo introdujo la teoría de la relatividad especial de Einstein.
El cuarto, consecuencia de la teoría de la relatividad especial, desarrolló el principio de equivalencia masa-energía, expresado en la famosa ecuación {\displaystyle E=mc^{2}} y que llevó al descubrimiento y uso de la energía atómica.
Estos cuatro artículos, junto con la mecánica cuántica y la posterior teoría de la relatividad general de Einstein, son la base de la física moderna.
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En el momento en que se escribieron los artículos, Einstein no tenía fácil acceso a un conjunto completo de materiales de referencia científica, aunque leía regularmente y aportaba reseñas a Annalen der Physik. Además, los colegas científicos disponibles para discutir sus teorías eran pocos. Trabajó como examinador en la Oficina de Patentes en Berna, Suiza, y luego dijo de un compañero de trabajo allí, Michele Besso, que “no podría haber encontrado una mejor caja de resonancia para mis ideas en toda Europa”. Además, los compañeros de trabajo y los otros miembros de la autodenominada “Academia Olympia”, Maurice Solovine, Conrad Habicht y su esposa, Mileva Marić, tuvieron cierta influencia en el trabajo de Einstein, pero no hay certeza absoluta de hasta qué punto llegó dicha influencia.
A través de estos documentos, Einstein abordó algunas de las preguntas y problemas de física más importantes de la época. En 1900, Lord Kelvin, en una conferencia titulada “Nubes del siglo XIX sobre la teoría dinámica del calor y la luz”, sugirió que la física no tenía explicaciones satisfactorias para los resultados del experimento de Michelson-Morley y para la radiación del cuerpo negro*. Tal como se introdujo, la relatividad especial proporcionó una explicación de los resultados de los experimentos de Michelson-Morley. La explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico amplió la teoría cuántica** que Max Planck había desarrollado en su exitosa explicación de la radiación del cuerpo negro.
A pesar de la mayor fama alcanzada por sus otros trabajos, como el de la relatividad especial, fue su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico lo que le valió el Premio Nobel en 1921. El comité del Nobel había esperado pacientemente la confirmación experimental de la relatividad especial; sin embargo, no apareció ninguno hasta los experimentos de dilatación del tiempo de Ives y Stilwell (1938 y 1941) y Rossi y Hall (1941).
La Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) decidió conmemorar el centenario de la publicación de la extensa obra de Einstein de 1905 como el Año Mundial de la Física 2005. Esto fue posteriormente aprobado por las Naciones Unidas.
*La radiación del cuerpo negro es la radiación electromagnética térmica dentro o alrededor de un cuerpo en equilibrio termodinámico con su entorno, o emitida por un cuerpo negro (un cuerpo opaco y no reflectante). Tiene un espectro y una intensidad específicos que dependen solo de la temperatura del cuerpo, que se asumen para simplificar los cálculos y la teoría como uniformes y constantes.
La radiación térmica emitida espontáneamente por muchos objetos ordinarios puede aproximarse a la radiación de cuerpo negro. Un recinto perfectamente aislado que se encuentra en equilibrio térmico internamente contiene radiación de cuerpo negro y lo emitirá a través de un agujero hecho en su pared, siempre que el agujero sea lo suficientemente pequeño como para tener un efecto insignificante en el equilibrio.
Un cuerpo negro a temperatura ambiente aparece negro, ya que la mayor parte de la energía que irradia es infrarroja y no puede ser percibida por el ojo humano. Debido a que el ojo humano no puede percibir ondas de luz a frecuencias más bajas, un cuerpo negro, visto en la oscuridad a la temperatura más baja y apenas visible, aparece subjetivamente gris, aunque su pico de espectro físico objetivo está en el rango infrarrojo. Cuando se pone un poco más caliente, aparece rojo apagado. A medida que aumenta su temperatura, se vuelve amarillo, blanco y, finalmente, azul-blanco.
Aunque los planetas y las estrellas no están en equilibrio térmico con sus alrededores ni los cuerpos negros perfectos, la radiación del cuerpo negro se usa como primera aproximación de la energía que emiten. Los agujeros negros son cuerpos negros casi perfectos, en el sentido de que absorben toda la radiación que cae sobre ellos. Se ha propuesto que emitan radiación de cuerpo negro (radiación de Hawking), con una temperatura que depende de la masa del agujero negro.
El término cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1860. La radiación del cuerpo negro también se denomina radiación térmica, radiación de la cavidad, radiación completa o radiación de temperatura.
** La mecánica cuántica es la rama de la física que estudia la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, los sistemas atómicos, subatómicos, sus interacciones con la radiación electromagnética y otras fuerzas, en términos de cantidades observables.
Fuente: Wikipedia