Albert Einstein nunca ganhou um Prémio Nobel pela teoria da relatividade – de facto, foi apenas através de longas brincadeiras políticas no seio do comité Nobel que ele ganhou o prémio. Em vez disso, quando lhe foi atribuído o Prémio Nobel da Física de 1921 (em 1922, depois de um longo período de aclamação interna do Nobel), recebeu-o principalmente pela sua explicação sobre o efeito fotoeléctrico. Extraordinariamente, ele apresentou tanto a sua teoria da relatividade, como o efeito fotoeléctrico no mesmo ano: 1905.
Na viragem do século, os físicos já sabiam que, em algumas circunstâncias, a exposição de certos materiais à luz poderia criar uma corrente eléctrica. Um americano chamado Charles Fritts tinha mesmo criado uma célula solar funcional a partir de selénio mais de duas décadas antes, no início da década de 1880.
Mas observar que a luz pode criar electricidade não é o mesmo que compreender por que razão a luz pode criar electricidade. Isso foi desconcertante.
Entendia-se, nessa altura, que a luz funcionava como uma onda. Mas se isso fosse verdade, não fazia qualquer sentido que a luz pudesse criar uma corrente eléctrica: Uma onda de luz simplesmente não teria energia suficiente para fazer com que materiais como o selénio disparassem electrões tão rapidamente como quando expostos à luz.
Em 1905, Einstein tinha 26 anos e produzia documentos físicos que mudariam a forma como pensamos sobre o mundo durante décadas. Ainda não era bem a celebridade de cabelo selvagem:
Mas num artigo publicado em Março de 1905, Einstein sugeriu que, talvez, a luz não fosse uma onda. Fenómenos como o efeito fotoeléctrico, escreveu,
são mais facilmente compreendidos se se assumir que a energia da luz é distribuída de forma descontínua no espaço. De acordo com a suposição a ser considerada aqui, a energia de um raio de luz espalhada a partir de uma fonte pontual não é continuamente distribuída por um espaço crescente, mas consiste num número finito de quanta de energia que estão localizados em pontos no espaço, que se movem sem se dividirem, e que só podem ser produzidos e absorvidos como unidades completas.
Por outras palavras, a luz poderia criar electricidade se se comportasse, por vezes, como uma partícula em vez de uma onda. (Isto deve soar familiar a qualquer pessoa que se lembre da aula de física.)
Apenas uma secção do papel cobriu o efeito fotoeléctrico, mas delineou como uma partícula de luz poderia fornecer energia suficiente, tudo de uma só vez, para derrubar um electrão de um átomo e criar uma corrente eléctrica. Isto, afinal, foi mais fácil de mostrar experimentalmente do que algumas das outras ideias que Einstein tinha delineado. Dentro de uma década Robert Millikan tinha verificado, experimentalmente, a equação que Einstein tinha usado para descrever o efeito fotoeléctrico.
A ideia que Einstein descreveu em 1905 – que ganhou o Prémio Nobel uma década e meia mais tarde – é o que faz com que os painéis solares de hoje funcionem de todo. Mas só em 1954 – quase 50 anos mais tarde – é que alguém foi capaz de fazer uma célula solar que criasse corrente suficiente para funcionar efectivamente com equipamento eléctrico. Tal como existe uma lacuna entre observar algo e saber como funciona, existe uma lacuna entre saber como algo funciona e ser capaz de fazer qualquer coisa útil com ele.