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20世紀の変わり目に、光の性質に関する新しい発見が古いモデルと矛盾し、物理学者の間で論争が生じました。激動の時代、マックス・プランクやアルバート・アインシュタインなどの科学者は、現代の光の理論を開発しました。光が波と粒子の両方として振る舞うことを示しただけでなく、宇宙全体についての新しい考え方をもたらしました。
波と粒子
現代の理論によれば、光には二重の性質があります。波があるため、遠くの暴風雨を通過する日光は虹になります。ただし、光が太陽電池に当たると、一連の非常に小さなバーストとしてエネルギーを供給します。物質の粒子には、陽子、電子、中性子などの名前があります。光の粒子は光子と呼ばれます。それぞれは、エネルギーが光の波長によって決定される小さな個別の束です。波長が短いほど、エネルギーは大きくなります。
光と相対性
1905年、アルバート・アインシュタインは、光が宇宙の構造の基本であり、それを空間、時間、エネルギー、物質に結びつけていることを発見しました。日常生活で直接体験することはありませんが、オブジェクトは収縮し、光の速度に近づくにつれて重くなります。また、非常に高速なオブジェクトの場合、他のユニバースと比較して時間が遅くなります。そして、彼の有名なEquivalence PrincipleであるE = mcの2乗で、アインシュタインはすべての物体が膨大なエネルギーを含んでいることを示しました。エネルギー量を求めるには、オブジェクトの質量に光の速度を乗じます。