I början av 1900-talet motsatte sig nya upptäckter om ljusets natur gamla modeller, vilket skapade kontroverser bland fysiker. Under de tumultiga åren utvecklade forskare som Max Planck och Albert Einstein en modern teori om ljus. Det visade inte bara att ljus beter sig som både en våg och en partikel, utan ledde också till nya sätt att tänka på hela universum.
Enligt den moderna teorin har ljus en dubbel natur. Eftersom det har vågor, gör solljus som passerar genom en avlägsen regnstorm en regnbåge. Men när ljus träffar en solcell, levererar den energi som en serie mycket små skurar. Partiklar av materia har namn som proton, elektron och neutron. Ljuspartiklar kallas fotoner; var och en är en liten, diskret bunt vars energi bestäms av ljusvåglängden: ju kortare våglängden är, desto större är energin.
1905 upptäckte Albert Einstein att ljus är grundläggande för universums struktur och förbinder det med rymden, tiden, energin och materien. Även om du inte upplever det direkt i vardagen dras föremål samman och blir tyngre när de rör sig nära ljusets hastighet. För mycket snabba objekt fördröjs också tiden för dem jämfört med resten av universum. Och med sin berömda ekvivalensprincip, E = mc kvadrat, visade Einstein att alla objekt innehåller enorm energi; för att hitta mängden energi multiplicerar du ett objekts massa med ljusets hastighet i kvadrat.