Para comprender cómo viaja la luz desde el sol a la Tierra, debe comprender qué es la luz. La luz es una onda electromagnética, una onda de energía eléctrica y magnética que oscila muy rápidamente. Hay muchas ondas electromagnéticas diferentes y el tipo está determinado por la velocidad de oscilación. Por ejemplo, las ondas de radio oscilan más lentamente que la luz, mientras que los rayos X oscilan mucho más rápidamente. Estas ondas electromagnéticas viajan en pequeños paquetes llamados fotones. Debido a que la luz viaja tanto en ondas como en paquetes de fotones, se comporta como una onda y una partícula.
La mayoría de las olas requieren un medio para viajar. Por ejemplo, si dejas caer una piedra en un estanque, hace olas en el agua. Sin agua, sin olas. Sin embargo, debido a que la luz está formada por fotones, puede viajar a través del espacio como una corriente de partículas diminutas. En realidad, los fotones viajan más rápidamente a través del espacio y pierden menos energía en el camino, porque no hay moléculas en el camino que los frenen.
Cuando la luz viaja a través del espacio desde el sol, todas las frecuencias de la luz viajan en línea recta. Sin embargo, cuando la luz llega a la atmósfera, los fotones comienzan a chocar con las moléculas de gas. Los fotones rojos, naranjas y amarillos tienen longitudes de onda largas y pueden viajar a través de las moléculas de gas. Los fotones verdes, azules y púrpuras, sin embargo, tienen longitudes de onda más cortas, lo que permite que las moléculas los absorban fácilmente. Las moléculas se aferran al fotón solo por un instante y luego las disparan nuevamente en una dirección aleatoria. Por eso el cielo se ve azul. Muchos de estos fotones dispersos vuelan hacia la Tierra, haciendo que el cielo parezca brillar. Esta es también la razón por la que las puestas de sol se ven rojas. Al atardecer, los fotones tienen que viajar a través de una capa más grande de atmósfera antes de llegar a los ojos. Se absorben más fotones de alta frecuencia, dejando capas de rojo, naranja y amarillo.