En 1921, Albert Einstein fue galardonado con el Premio Nobel de Física, pero no por su Teoría de la Relatividad, que pocos entendieron en los círculos académicos de la época y muchos consideraron inútil e imposible de demostrar. En cambio, recibió el premio por su explicación del efecto fotoeléctrico, una contribución relativamente menor pero más accesible para la comunidad científica de la época. Aunque, hay que aclarar, dicho reconocimiento llegó tardiamente.
El efecto fotoeléctrico se refiere a la liberación de electrones por parte de una superficie metálica cuando es expuesta a la luz. En su artículo publicado en 1905, titulado «Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz», Einstein propuso que la luz se compone de partículas discretas llamadas fotones, que poseen una energía cuantizada. Esta teoría desafiaba la visión predominante en ese momento, que consideraba la luz como una onda continua.
Einstein demostró que la cantidad de energía transferida por cada fotón al interactuar con los electrones en una superficie metálica depende de la frecuencia de la luz, no de su intensidad. Esto significaba que un fotón con una frecuencia suficientemente alta podía liberar un electrón, independientemente de la intensidad de la luz incidente. Este descubrimiento fue una contribución fundamental para comprender la naturaleza cuántica de la luz y colaboró para sentar las bases de la teoría de la mecánica cuántica.
El debate sobre si la luz es una onda o una partícula tiene sus orígenes en los siglos XVII y XVIII. En ese momento, dos teorías competían por explicar el comportamiento de la luz: la teoría ondulatoria y la teoría corpuscular.
La teoría ondulatoria, respaldada por científicos como Christiaan Huygens y Thomas Young, postulaba que la luz era una onda que se propagaba a través de un medio llamado éter. Según esta teoría, la luz exhibía características como la difracción y la interferencia, fenómenos típicos de las ondas.
Por otro lado, la teoría corpuscular, apoyada por científicos como Isaac Newton, sostenía que la luz estaba compuesta por partículas o corpúsculos emitidos por fuentes luminosas. Newton argumentó que la reflexión y la refracción de la luz podían explicarse mejor si se consideraba que la luz estaba compuesta por partículas que seguían leyes de colisión y movimiento.
Este debate se prolongó durante décadas, sin un consenso claro sobre la verdadera naturaleza de la luz. Sin embargo, el experimento de Young en 1801, conocido como el experimento de la doble rendija, proporcionó evidencia a favor de la teoría ondulatoria. Este experimento demostró que la luz exhibía patrones de interferencia que solo se podían explicar si la luz se comportaba como una onda.
No fue hasta principios del siglo XX, con los avances en la física cuántica y el trabajo de científicos como Max Planck, Louis de Broglie y el propio Einstein que se resolvió el debate de manera más completa. Las teorías cuánticas de Planck y Einstein, que trataban a la luz como partículas discretas de energía (fotones), y la posterior propuesta de la dualidad onda-partícula impulsada por de Broglie, finalmente unificaron los conceptos de ondas y partículas en la descripción de la luz y la materia.
El comité del Nobel reconoció la trascendencia de la explicación del efecto fotoeléctrico bastante tarde. Las inclinaciones políticas del físico alemán, además de su origen judío, fueron dos factores que explican, en una Europa fuertemente antisemita y anticomunista, por qué la comunidad académica le tenía cierto rechazo. Su teoría proporcionó una base sólida para el desarrollo posterior de la física cuántica y tuvo importantes implicaciones en campos como la energía solar, la electrónica y la comunicación. Es comprensible, por lo tanto, que haya sido esta y no la Teoría de la Relatividad la que motivara el premio. Aunque, comparativamente, la explicación de un fenómeno puntual, por relavante que sea, no puede considerarse más importante que su teoría más famosa, donde ofrece una visión completa sobre el funcionamiento del universo.
El físico alemán recibió tardíamente el reconocimiento de la Academia Sueca y no fue por su aporte más famoso, la Teoría de la Relatividad.