レーザーを予言したアインシュタイン
1915年の末、アインシュタインは理論物理学の最高傑作と称えられる一般相対性理論の完成にこぎつけました。10年に及んだ過酷な取り組みのために体はぼろぼろになり、その後数年にわたり重い体調不良に悩まされたほどでした。にもかかわらず彼は、一息つく間も惜しむように、すぐさま量子の問題に立ち返ったのです。
後年、量子力学に異議を申し立てたことで知られるアインシュタインですが、実は彼は量子物理学の先駆者のひとりでした。1900年、マックス・プランクは、電磁波と物質がエネルギーをやりとりする際、エネルギーは連続的な値を取るのではなく、「つぶつぶの塊」になっているという考えを打ち出しました。実験結果に合わせるためには、そう考えるしかなかったのです。しかしプランクは、電磁波(つまり光)そのものがつぶつぶの塊になっているとまでは考えませんでした。
そんななかアインシュタインは1905年の革命的論文で、「光量子(のちの光子)説」を打ち出します。光と物質のあいだでエネルギーがやりとりされるときだけでなく、むしろ光そのものが「つぶつぶの塊」として振る舞うと考えれば、未解明だった謎が解けると主張したのです。のちに彼はこの仕事でノーベル賞を受賞します。
アインシュタインはその後、一般相対性理論に全力を注ぐために量子の問題をいったん棚上げしますが、この問題を忘れたわけではけっしてなく、その動向はしっかりと追いかけていました。実はその間、原子の内部構造の理解に大きな進展があったのです。