Так что же именно сделало 1905 год для Эйнштейна таким «чудесным»? Если совсем коротко – четыре научные публикации, каждая из которых заставила мировую науку переписать на новый лад свои правила. На заре двадцатого столетия человечество жило во вселенной Ньютона, представления о которой не менялись в течение двух с лишним веков. За этот период времени такое представление приняло форму незыблемой истины. Все объяснялось причиной и следствием. Объекты двигались и вели себя определенным образом потому, что на них влияли те или иные конкретные силы. Как писал Эйнштейн: «В начале (если такое понятие существует) Бог создал ньютоновские законы движения, а одновременно с ними – требуемые для них массы и силы».
Разумеется, после смерти Ньютона в 1727 году наука не останавливалась в своем развитии. Труды того же Майкла Фарадея по электрическим и магнитным полям в середине XIX века заложили основу для изучения Джеймсом Максвеллом электромагнитных волн. Факт открытия этих волн необычайно вдохновлял Эйнштейна, который называл это «важнейшим достижением со времен Ньютона». При этом именно Эйнштейну хватило прозорливости и интеллектуальной смелости, чтобы осуществить очередной научный прорыв.
Основная часть трудов, опубликованных Эйнштейном в «чудесном» 1905 году, была написана на волне высочайшего вдохновения с марта по июнь. Тогда же он написал своему другу и соучредителю «Академии Олимпия» Конраду Габихту длинное письмо, в котором извинился за то, что тревожит установившийся между ними «торжественный дух тишины» описаниями «всякой малосущественной ерунды», и затем в краткой форме изложил суть всех четырех работ, которые вскоре перевернули мировую науку.
Первая работа, которую сам Эйнштейн назвал «очень революционной», касалась свойств излучения и энергии пучка света. Именно этому труду обязана своим развитием квантовая теория. Базируясь на работах Максвелла, Густава Кирхгофа и Макса Планка, Эйнштейн пришел к выводу, что свет существует в виде микроскопических частиц, которые теперь называют фотонами. Позже это открытие, в свою очередь, позволило квантовой механике прийти к заключению, что свет может существовать двояко – и как частица, и как волна.
Устройство квантового мира, предложенное Планком, не давало Эйнштейну покоя. Как он написал много лет спустя, «это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твердой почвы, на которой можно было бы строить». Тем не менее в своей первой работе 1905 года он взял абстрактную теорию Планка и поместил ее в физическую реальность. В результате получилось нечто настолько замысловато-грандиозное, что сам Эйнштейн был потрясен масштабом собственных идей. Во введении к своей работе он назвал ее «эвристической точкой зрения» – иными словами, гипотезой, которая указывает путь к решению, но доказанным тезисом не является. В частности, он писал:
