Vid slutet av 1900-talet motverkade nya upptäckter om ljusets natur motsatta gamla modeller, vilket skapade kontroverser mellan fysiker. Under dessa tumultiga år utvecklade forskare som Max Planck och Albert Einstein en modern teori om ljus. Det visade inte bara att ljuset uppträder som både en våg och en partikel utan också ledde till nya sätt att tänka på hela universum.

Vågor och partiklar

Enligt modern teori, ljus har en dubbel natur. Eftersom det har vågor, solljus som passerar genom en avlägsen regnskur gör en regnbåge. Men när ljus slår en solcell, levererar den energi som en serie av mycket små brister. Partiklar av materia har namn som protonen, elektronen och neutronen. Ljuspartiklar kallas fotoner; var och en är en liten, diskret bunt vars energi bestäms av ljusvåglängden: ju kortare våglängden desto större är energin.

Ljus och relativitet

Albert Einstein upptäckte att ljuset var 1905 grundläggande för universums struktur, förbinder den med rymden, tiden, energin och materien. Även om du inte upplever det direkt i vardagen, samlas objekt och blir tyngre när de rör sig nära ljusets hastighet. Även för mycket snabba föremål saktar tiden för dem jämfört med resten av universum. Och med hans kända ekvivalensprincip, E = mc kvadrerade, visade Einstein att alla föremål innehåller enorm energi; för att hitta mängden energi multiplicerar du ett objekts massa med ljusets hastighet, kvadreras.