ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 การค้นพบใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติของแสงนั้นขัดแย้งกับแบบจำลองเก่า ทำให้เกิดความขัดแย้งในหมู่นักฟิสิกส์ ในช่วงปีที่วุ่นวาย นักวิทยาศาสตร์เช่น Max Planck และ Albert Einstein ได้พัฒนาทฤษฎีสมัยใหม่ของแสง ไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นว่าแสงทำหน้าที่เป็นทั้งคลื่นและอนุภาค แต่ยังนำไปสู่วิธีคิดใหม่ๆ เกี่ยวกับทั้งจักรวาลด้วย
ตามทฤษฎีสมัยใหม่ แสงมีลักษณะสองประการ เพราะมีคลื่น แสงแดดส่องผ่านพายุฝนอันไกลโพ้น ทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อแสงตกกระทบกับเซลล์แสงอาทิตย์ มันจะส่งพลังงานออกมาเป็นชุดของการปะทุขนาดเล็กมาก อนุภาคของสสารมีชื่อเช่นโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน อนุภาคของแสงเรียกว่าโฟตอน แต่ละมัดเป็นมัดเล็กๆ แยกกัน ซึ่งพลังงานถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นแสง ยิ่งความยาวคลื่นสั้นเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ในปี ค.ศ. 1905 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ค้นพบว่าแสงเป็นพื้นฐานของโครงสร้างของจักรวาล โดยเชื่อมต่อกับอวกาศ เวลา พลังงาน และสสาร แม้ว่าคุณจะไม่ได้สัมผัสมันโดยตรงในชีวิตประจำวัน แต่วัตถุจะหดตัวและหนักขึ้นเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง นอกจากนี้ สำหรับวัตถุที่เร็วมาก เวลาสำหรับพวกมันก็ช้าลงเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ของจักรวาล และด้วยหลักการสมมูลที่มีชื่อเสียงของเขา E = mc กำลังสอง Einstein แสดงให้เห็นว่าวัตถุทั้งหมดมีพลังงานมหาศาล ในการหาปริมาณพลังงาน คุณต้องคูณมวลของวัตถุด้วยความเร็วแสงยกกำลังสอง