Στα τέλη του 20ού αιώνα, νέες ανακαλύψεις σχετικά με τη φύση του φωτός έρχονταν σε αντίθεση με τα παλιά μοντέλα, δημιουργώντας αντιπαραθέσεις μεταξύ των φυσικών. Κατά τη διάρκεια αυτών των ταραγμένων ετών, επιστήμονες όπως ο Max Planck και ο Albert Einstein ανέπτυξαν μια σύγχρονη θεωρία του φωτός. Δεν έδειξε μόνο ότι το φως συμπεριφέρεται τόσο ως κύμα όσο και ως σωματίδιο, αλλά επίσης οδήγησε σε νέους τρόπους σκέψης για ολόκληρο το Σύμπαν.
Σύμφωνα με τη σύγχρονη θεωρία, το φως έχει διπλή φύση. Επειδή έχει κύματα, το φως του ήλιου που διέρχεται από μια μακρινή καταιγίδα κάνει ένα ουράνιο τόξο. Ωστόσο, όταν το φως χτυπά ένα ηλιακό κύτταρο, παρέχει ενέργεια ως μια σειρά πολύ μικρών εκρήξεων. Τα σωματίδια της ύλης έχουν ονόματα όπως το πρωτόνιο, το ηλεκτρόνιο και το νετρόνιο. Τα σωματίδια του φωτός ονομάζονται φωτόνια. το καθένα είναι ένα μικρό, διακριτό δέμα του οποίου η ενέργεια καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός: όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια.
Το 1905, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν ανακάλυψε ότι το φως είναι θεμελιώδες για τη δομή του Σύμπαντος, συνδέοντάς το με το διάστημα, το χρόνο, την ενέργεια και την ύλη. Αν και δεν το βιώνετε άμεσα στην καθημερινή ζωή, τα αντικείμενα συστέλλονται και γίνονται βαρύτερα καθώς κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Επίσης, για πολύ γρήγορα αντικείμενα, ο χρόνος επιβραδύνεται για αυτά σε σύγκριση με το υπόλοιπο Σύμπαν. Και με τη διάσημη Αρχή Ισοδυναμίας του, E = mc τετράγωνο, ο Αϊνστάιν έδειξε ότι όλα τα αντικείμενα περιέχουν τεράστια ενέργεια. για να βρείτε την ποσότητα ενέργειας, πολλαπλασιάζετε τη μάζα ενός αντικειμένου με την ταχύτητα του φωτός, τετράγωνο.