A principios del siglo XX, los nuevos descubrimientos sobre la naturaleza de la luz contradecían los viejos modelos, creando controversia entre los físicos. Durante esos tumultuosos años, científicos como Max Planck y Albert Einstein desarrollaron una teoría moderna de la luz. No solo mostró que la luz se comporta como una onda y una partícula, sino que también dio lugar a nuevas formas de pensar sobre todo el Universo.
Según la teoría moderna, la luz tiene una naturaleza dual. Debido a que tiene olas, la luz del sol que pasa a través de una tormenta distante forma un arco iris. Sin embargo, cuando la luz incide en una célula solar, emite energía como una serie de ráfagas muy pequeñas. Las partículas de materia tienen nombres como protón, electrón y neutrón. Las partículas de luz se llaman fotones; cada uno es un paquete pequeño y discreto cuya energía está determinada por la longitud de onda de la luz: cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía.
En 1905, Albert Einstein descubrió que la luz es fundamental para la estructura del Universo, conectándolo con el espacio, el tiempo, la energía y la materia. Aunque no lo experimente directamente en la vida cotidiana, los objetos se contraen y se vuelven más pesados a medida que se acercan a la velocidad de la luz. Además, para los objetos muy rápidos, el tiempo se ralentiza en comparación con el resto del Universo. Y con su famoso principio de equivalencia, E = mc al cuadrado, Einstein demostró que todos los objetos contienen una energía enorme; para encontrar la cantidad de energía, multiplica la masa de un objeto por la velocidad de la luz, al cuadrado.