Na virada do século XX, novas descobertas sobre a natureza da luz contradizem modelos antigos, criando polêmica entre os físicos. Durante aqueles anos tumultuados, cientistas como Max Planck e Albert Einstein desenvolveram uma moderna teoria da luz. Não só mostrou que a luz se comporta como uma onda e uma partícula, mas também levou a novas formas de pensar sobre todo o Universo.

Ondas e Partículas

De acordo com a teoria moderna, a luz tem uma natureza dupla. Porque tem ondas, a luz do sol passando por uma tempestade distante faz um arco-íris. No entanto, quando a luz atinge uma célula solar, ela fornece energia como uma série de explosões muito pequenas. Partículas de matéria têm nomes como prótons, elétrons e nêutrons. Partículas de luz são chamadas de fótons; cada um é um pacote minúsculo e discreto cuja energia é determinada pelo comprimento de onda da luz: quanto menor o comprimento de onda, maior a energia.

Luz e Relatividade

Em 1905, Albert Einstein descobriu que a luz é fundamental para a estrutura do Universo, conectando-o ao espaço, tempo, energia e matéria. Embora você não o experimente diretamente na vida cotidiana, os objetos se contraem e se tornam mais pesados ​​à medida que se aproximam da velocidade da luz. Além disso, para objetos muito rápidos, o tempo diminui para eles em comparação com o resto do Universo. E com seu famoso Princípio de Equivalência, E = mc ao quadrado, Einstein mostrou que todos os objetos contêm uma enorme energia; para encontrar a quantidade de energia, você multiplica a massa de um objeto pela velocidade da luz, ao quadrado.