阿爾伯特·愛因斯坦

20世紀猶太裔理論物理學家，創立了現代物理學的兩大支柱之一的相 對論，也是質能等價公式（E = mc2）的發現者。他在科學哲學領域頗具影響 力。因為「對理論物理的貢獻，特別是發現了光電效應」，他榮獲1921年諾 貝爾物理學獎。這發現為量子理論的建立踏出了關鍵性的一步。

科學成就

光子與能量量子

光電效應說明光子衝擊到金屬板，將電子逐出金屬板。在論文《關於光的產生和轉變 的一個啟發性觀點》裏，愛因斯坦提出光量子假說，即光是由離散的能量量子組成， 這能量量子稱為光量子，後來被簡稱為光子。最初，光量子假說遭到物理學者強烈質 疑，其中包括馬克斯·普朗克以及尼爾斯·波耳。後來，羅伯特·密立根做實驗證實了光 電效應的方程式，阿瑟·康普頓做康普頓散射實驗展示在某種情況下光會表現出粒子性。 直到1919年，光量子假說才被廣為接受。 愛因斯坦得到了一個結論，頻率為f的光束是由能量為hf的光量子所組成；其中，h為 普朗克常數。愛因斯坦並沒有對這結論給出很多解釋，實際而言，他並不確定光量子 與光波之間的關係。但是，他的確建議這點子能夠解釋某些實驗結果，尤其是光電效應。

量子化原子振動

在1906年論文《普朗克的輻射理論和比熱容理論》裏，愛因斯坦提出一種新的描述物 質的物理模型，稱為愛因斯坦模型。在這模型裏，位於晶格結構裏的每一個原子都被 視為一個獨立的量子諧振子，它們各自以相同頻率像彈簧一樣做簡諧振動，因此具有 離散的能級。杜隆-泊替定律預言比熱容為常數，在高溫極限時，這模型給出相同的理 論結果；而當溫度趨於零時，這模型預言比熱容也趨於零，與實驗結果相符合。這是 20世紀初期第三個被發現的重要量子理論。 愛因斯坦模型預言比熱容以溫度的指數函數趨於零，這是因為它假設所有諧振子的振 動頻率相同。彼得·德拜對於這假設給予修正，在他研究出的德拜模型裏，振動頻率不 一樣，因此比熱容以溫度的立方函數趨於零。