Aan het begin van de 20e eeuw waren nieuwe ontdekkingen over de aard van licht in tegenspraak met oude modellen, waardoor er controverse ontstond onder natuurkundigen. In die roerige jaren ontwikkelden wetenschappers als Max Planck en Albert Einstein een moderne lichttheorie. Het toonde niet alleen aan dat licht zich zowel als golf als deeltje gedraagt, maar leidde ook tot nieuwe manieren van denken over het hele universum.
Volgens de moderne theorie heeft licht een tweeledig karakter. Omdat het golven heeft, maakt zonlicht dat door een verre regenbui gaat een regenboog. Wanneer licht echter een zonnecel raakt, levert het energie als een reeks zeer kleine uitbarstingen. Materiedeeltjes hebben namen als het proton, elektron en neutron. Lichtdeeltjes worden fotonen genoemd; elk is een kleine, discrete bundel waarvan de energie wordt bepaald door de golflengte van het licht: hoe korter de golflengte, hoe groter de energie.
In 1905 ontdekte Albert Einstein dat licht fundamenteel is voor de structuur van het heelal en het verbindt met ruimte, tijd, energie en materie. Hoewel je het in het dagelijks leven niet direct ervaart, trekken objecten samen en worden zwaarder naarmate ze dichter bij de lichtsnelheid komen. Ook voor zeer snelle objecten vertraagt de tijd voor hen in vergelijking met de rest van het heelal. En met zijn beroemde equivalentieprincipe, E = mc kwadraat, toonde Einstein aan dat alle objecten enorme energie bevatten; om de hoeveelheid energie te vinden, vermenigvuldig je de massa van een object met de snelheid van het licht, in het kwadraat.