Pada pergantian abad ke-20, penemuan baru tentang sifat cahaya bertentangan dengan model lama, menciptakan kontroversi di antara fisikawan. Selama tahun-tahun yang penuh gejolak itu, para ilmuwan seperti Max Planck dan Albert Einstein mengembangkan teori cahaya modern. Ini tidak hanya menunjukkan bahwa cahaya berperilaku baik sebagai gelombang dan partikel, tetapi juga menyebabkan cara berpikir baru tentang seluruh Semesta.
Menurut teori modern, cahaya memiliki sifat ganda. Karena memiliki gelombang, sinar matahari melewati badai hujan yang jauh membuat pelangi. Namun, ketika cahaya menyerang sel surya, ia memberikan energi sebagai serangkaian semburan yang sangat kecil. Partikel materi memiliki nama seperti proton, elektron dan neutron. Partikel cahaya disebut foton; masing-masing adalah berkas kecil dan terpisah yang energinya ditentukan oleh panjang gelombang cahaya: semakin pendek panjang gelombangnya, semakin besar energinya.
Pada tahun 1905, Albert Einstein menemukan bahwa cahaya adalah dasar dari struktur Alam Semesta, menghubungkannya dengan ruang, waktu, energi, dan materi. Meskipun Anda tidak mengalaminya secara langsung dalam kehidupan sehari-hari, benda berkontraksi dan menjadi lebih berat saat bergerak mendekati kecepatan cahaya. Juga, untuk objek yang sangat cepat, waktu melambat untuk mereka dibandingkan dengan alam semesta lainnya. Dan dengan Prinsip Kesetaraannya yang terkenal, E = mc kuadrat, Einstein menunjukkan bahwa semua benda mengandung energi yang sangat besar; untuk menemukan jumlah energi, Anda mengalikan massa benda dengan kecepatan cahaya, kuadrat.