20. gadsimta mijā jauni atklājumi par gaismas dabu bija pretrunā ar vecajiem modeļiem, izraisot polemiku fiziķu vidū. Šajos nemierīgajos gados tādi zinātnieki kā Makss Planks un Alberts Einšteins izstrādāja mūsdienīgu gaismas teoriju. Tas ne tikai parādīja, ka gaisma uzvedas gan kā vilnis, gan kā daļiņa, bet arī radīja jaunus domāšanas veidus par visu Visumu.
Saskaņā ar mūsdienu teoriju gaismai ir divējāds raksturs. Tā kā tam ir viļņi, saules gaisma, kas iet caur tālu lietusgāzi, padara varavīksni. Tomēr, kad gaisma ietriecas Saules šūnā, tā enerģiju piegādā kā virkni ļoti mazu uzliesmojumu. Vielas daļiņām ir tādi nosaukumi kā protons, elektrons un neitrons. Gaismas daļiņas sauc par fotoniem; katrs ir niecīgs, diskrēts saišķis, kura enerģiju nosaka gaismas viļņa garums: jo īsāks viļņa garums, jo lielāka enerģija.
1905. gadā Alberts Einšteins atklāja, ka gaisma ir būtiska Visuma struktūrai, savienojot to ar telpu, laiku, enerģiju un matēriju. Lai gan jūs to tieši nepiedzīvo ikdienas dzīvē, objekti saraujas un kļūst smagāki, pārvietojoties tuvu gaismas ātrumam. Arī ļoti ātru objektu laiks viņiem palēninās, salīdzinot ar pārējo Visumu. Un ar savu slaveno līdzvērtības principu E = mc kvadrātā Einšteins parādīja, ka visi objekti satur milzīgu enerģiju; lai atrastu enerģijas daudzumu, objekta masu reiziniet ar gaismas ātrumu, kvadrātā.
