Albert Einstein nunca ganó el premio Nobel por la teoría de la relatividad; de hecho, sólo ganó el premio gracias a una larga lucha política dentro del comité del Nobel. En cambio, cuando se le concedió el Premio Nobel de Física en 1921 (en 1922, después de un largo período de discusiones internas), lo recibió principalmente por su explicación del efecto fotoeléctrico. De forma extraordinaria, ideó tanto su teoría de la relatividad como el efecto fotoeléctrico en el mismo año: 1905.
A principios de siglo, los físicos ya sabían que, en algunas circunstancias, la exposición de ciertos materiales a la luz podía crear una corriente eléctrica. Un estadounidense llamado Charles Fritts incluso había creado una célula solar funcional a partir de selenio más de dos décadas antes, a principios de la década de 1880.
Pero observar que la luz puede crear electricidad no es lo mismo que entender por qué la luz puede crear electricidad. Eso era desconcertante.
En ese momento se entendía que la luz funcionaba como una onda. Pero si eso era cierto, no tenía ningún sentido que la luz pudiera crear una corriente eléctrica: Una onda de luz simplemente no tendría suficiente energía para hacer que materiales como el selenio dispararan electrones tan rápido como lo hacían cuando se exponían a la luz.
En 1905, Einstein tenía 26 años y producía artículos de física que cambiarían la forma en que pensamos sobre el mundo durante décadas. Todavía no era la celebridad de pelo salvaje:
Pero en un artículo publicado en marzo de 1905, Einstein sugirió que, tal vez, la luz no era una onda. Fenómenos como el efecto fotoeléctrico, escribió,
se entienden más fácilmente si se asume que la energía de la luz está distribuida de forma discontinua en el espacio. De acuerdo con el supuesto que se va a considerar aquí, la energía de un rayo de luz que se propaga desde una fuente puntual no se distribuye de forma continua en un espacio creciente, sino que consiste en un número finito de cuantos de energía que se localizan en puntos del espacio, que se mueven sin dividirse y que sólo pueden producirse y absorberse como unidades completas.
En otras palabras, la luz podría crear electricidad si se comportara, a veces, como una partícula en lugar de como una onda. (Esto debería sonar familiar a cualquiera que recuerde las clases de física.)
Sólo una sección del documento cubría el efecto fotoeléctrico, pero describía cómo una partícula de luz podría entregar suficiente energía, de una sola vez, para desprender un electrón de un átomo y crear una corriente eléctrica. Resultó que esto era más fácil de demostrar experimentalmente que algunas de las otras ideas que Einstein había esbozado. En una década, Robert Millikan había verificado experimentalmente la ecuación que Einstein había utilizado para describir el efecto fotoeléctrico.
La idea que Einstein describió en 1905 -y que ganó el Premio Nobel una década y media después- es lo que hace que los paneles solares actuales funcionen. Pero no fue hasta 1954 -casi 50 años más tarde- cuando alguien fue capaz de fabricar una célula solar que creara suficiente corriente para hacer funcionar realmente los equipos eléctricos. Al igual que hay una brecha entre observar algo y saber cómo funciona, hay una brecha entre saber cómo funciona algo y ser capaz de hacer algo útil con ello.