No início do século 17, questionando velhas ideias de Aristóteles, a ciência começou a se perguntar de que é feita a luz: pequenas partículas (teoria corpuscular) ou ondas vibrando (teoria ondulatória)? Apesar do apoio de Newton, três séculos depois a teoria corpuscular estava em apuros: ela não explica fenômenos como a refração, e também era desabonada pelos avanços no eletromagnetismo.

A descoberta empírica da eletricidade (eletricidade estática) e do magnetismo (ímãs) remonta à antiguidade, mas seu estudo científico também começou no século 17. Foi ficando claro que os dois estão diretamente relacionados: ímãs em movimento geram corrente elétrica —é assim que  hidrelétricas transformam movimento de água em eletricidade— e corrente elétrica gera magnetismo.

Isso culminou na unificação realizada em 1865 pelo britânico James Clerk Maxwell (1831–1879): sua teoria matemática explica eletricidade e magnetismo como faces de uma única entidade, chamada campo eletromagnético, que se move no espaço à velocidade da luz sob a forma de ondas (dependendo do comprimento, são ondas de rádio, micro-ondas, luz visível, raios X, raios gama etc). Foi por meio das equações de Maxwell que a divindade proclamou “Faça-se a luz!”.

Uma década depois, o jovem físico Max Planck (1858–1947) começava a pós-graduação em Munique, mas seu orientador recomendou que não estudasse física pois “praticamente tudo já foi descoberto, só falta tapar alguns buracos”. Planck persistiu assim mesmo.

Um desses “buracos” dizia respeito à radiação eletromagnética emitida pelos chamados corpos negros. Desesperado para obter uma teoria compatível com as observações, em 1900 Planck adotou uma suposição estranha: existiriam quantidades mínimas (“quanta”) de energia eletromagnética, que não podem ser subdivididas. Um pouco como o dinheiro, cuja quantidade mínima é um centavo.

Isso ia contra tudo o que se sabia sobre energia e eletromagnetismo, mas funcionava... E a ideia bizarra foi logo aproveitada por outro jovem alemão. Albert Einstein (1879–1955) usou-a em 1905 para explicar a criação de corrente elétrica quando luz incide em certos metais (efeito fotoelétrico): a luz seria formada por partículas indivisíveis (fótons) que, ao colidir com o metal, poriam seus elétrons em movimento.

Planck e Einstein ganharam o prêmio Nobel de Física, em 1918 e 1922, respectivamente. Mas tinham reaberto a questão que parecia resolvida: ondas ou partículas? O mistério só iria se adensar...