Για να καταλάβετε πώς το φως ταξιδεύει από τον ήλιο στη Γη, πρέπει να καταλάβετε τι είναι το φως. Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα - ένα κύμα ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας που ταλαντεύεται πολύ γρήγορα. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα, και ο τύπος καθορίζεται από την ταχύτητα της ταλάντωσης. Για παράδειγμα, τα ραδιοκύματα ταλαντεύονται πιο αργά από το φως, ενώ οι ακτίνες Χ ταλαντεύονται πολύ πιο γρήγορα. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν σε μικρά πακέτα που ονομάζονται φωτόνια. Επειδή το φως ταξιδεύει τόσο στα κύματα όσο και στα πακέτα φωτονίων, συμπεριφέρεται τόσο σαν κύμα όσο και σωματίδιο.
Τα περισσότερα κύματα απαιτούν ένα μέσο για να ταξιδέψετε. Για παράδειγμα, εάν ρίξετε ένα βράχο σε μια λίμνη, δημιουργεί κύματα στο νερό. Χωρίς νερό, χωρίς κύματα. Επειδή το φως αποτελείται από φωτόνια, ωστόσο, μπορεί να ταξιδέψει στο διάστημα σαν ένα ρεύμα μικροσκοπικών σωματιδίων. Τα φωτόνια ταξιδεύουν στην πραγματικότητα πιο γρήγορα μέσα στο διάστημα και χάνουν λιγότερη ενέργεια στο δρόμο, επειδή δεν υπάρχουν μόρια που να τους επιβραδύνουν.
Όταν το φως ταξιδεύει στο διάστημα από τον ήλιο, όλες οι συχνότητες του φωτός ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή. Όταν το φως χτυπά την ατμόσφαιρα, ωστόσο, τα φωτόνια αρχίζουν να συγκρούονται με μόρια αερίου. Κόκκινα, πορτοκαλί και κίτρινα φωτόνια έχουν μεγάλα μήκη κύματος και μπορούν να ταξιδέψουν κατευθείαν στα μόρια του αερίου. Πράσινα, μπλε και μοβ φωτόνια, ωστόσο, έχουν μικρότερα μήκη κύματος, γεγονός που επιτρέπει στα μόρια να τα απορροφούν εύκολα. Τα μόρια συγκρατούν το φωτόνιο μόνο για μια στιγμή και μετά τα βγάζουν ξανά σε τυχαία κατεύθυνση. Γι 'αυτό ο ουρανός φαίνεται μπλε. Πολλά από αυτά τα διάσπαρτα φωτόνια πετούν προς τη Γη, κάνοντας τον ουρανό να φαίνεται να λάμπει. Γι 'αυτό και τα ηλιοβασιλέματα φαίνονται κόκκινα. Κατά το ηλιοβασίλεμα, τα φωτόνια πρέπει να ταξιδεύουν μέσα από ένα μεγαλύτερο στρώμα ατμόσφαιρας πριν φτάσουν στα μάτια σας. Απορροφούνται περισσότερα από τα φωτόνια υψηλότερης συχνότητας, αφήνοντας στρώματα κόκκινου, πορτοκαλί και κίτρινου.