Na přelomu 20. století byly nové objevy o povaze světla v rozporu se starými modely, což vyvolalo polemiku mezi fyziky. Během těchto bouřlivých let vyvinuli vědci jako Max Planck a Albert Einstein moderní teorii světla. Ukázalo se nejen to, že se světlo chová jako vlna i částice, ale také vedlo k novým způsobům myšlení o celém vesmíru.
Podle moderní teorie má světlo dvojí povahu. Protože má vlny, sluneční světlo procházející vzdálenou bouřkou vytváří duhu. Když však světlo zasáhne solární článek, dodává energii jako série velmi malých výbuchů. Částice hmoty mají názvy jako proton, elektron a neutron. Částice světla se nazývají fotony; každý je malý, diskrétní svazek, jehož energie je určena vlnovou délkou světla: čím kratší vlnová délka, tím větší energie.
V roce 1905 Albert Einstein objevil, že světlo je pro strukturu vesmíru zásadní a spojuje jej s prostorem, časem, energií a hmotou. I když to v běžném životě přímo nezažijete, objekty se smršťují a přibývají na rychlosti světla. U velmi rychlých objektů se také čas zpomaluje ve srovnání se zbytkem vesmíru. A se svým slavným principem ekvivalence, E = mc na druhou, Einstein ukázal, že všechny objekty obsahují obrovskou energii; abyste zjistili množství energie, vynásobíte hmotu objektu čtvercovou rychlostí světla.