Na konci minulého storočia sa zdalo, že fyzika už dosiahla svojho vrcholu svojho vývoja a že všetky základné zákonitosti prírody sú spoznané. Newtonova klasická mechanika vysvetľovala pohyb ako nebeských telies tak i molekúl a atómov. Maxwellova teória brilantným spôsobom popisovala elektromagnetické pole a jeho účinky. Fyzika sa javila ako veda, ktorá už ani nestojí za to študovať. Zdalo sa, že svet, ktorý nás obklopuje je tvorený dvoma základnými formami. Jedna ako látka zložená z atómov a molekúl a na druhej strane ako pole. Obe tieto formy sú rovnoprávne a na seba závislé. Niekoľko málo prírodných javov (čiarové spektrum atómov, fotoelektrický jav) sa však nedali na základe týchto predstáv vysvetliť. Kameňom úrazu sa však nakoniec stalo žiarenie čierneho telesa. Pokusy vysvetliť charakter spektra tohto žiarenia stroskotávali alebo boli úspešné len čiastočne. Niekde zrejme nastala chyba.

17.12. 1900 vyslovil vtedy 42 ročný Max Planck hypotézu, ktorá umožňovala vypočítať presne vzorec udávajúci spektrum žiarenia čierneho svetla. Podstata hypotézy bola, že svetlo je tvorené malými čiastočkami energie nazývanými kvantá. Energia každého kvanta je úmerná kmitočtu daného žiarenia. Toho dna vznikla kvantová fyzika, ktorá zahájili kvantovú éru. Podľa predstáv kvantovej fyziky má svetlo dvojaký charakter. Svetlo je teda zároveň časticou i vlnou. Spor Newtona a Huygense bol nakoniec vyriešený dômyselnou syntézou. Planckove kvantá boli neskôr nazvané fotóny. Fotóny letia priestorom a pri zrazení s inou časticou sa chovajú ako častice. Medzi sebou ale fotony interferujú ako vlny. Ak by dopadli na dve štrbiny, dokážu sa zariadiť tak, že prejdú oboma štrbinami zároveň a na stienitku vytvoria difrakčný obrazec. Kvantová mechanika neskôr ukázala, že tato dvojakosť nieje vlastnosťou iba fotónov, ale i elektrónov a nukleónov a vôbec všetkých prírodných objektov a že s pohybom mechanickým je spojený i pohyb vlnový.

Planckova kvantová hypotéza síce priviedla fyzikov ku správnemu vzorcu udávajúcu intenzitu jednotlivých častí spektra žiarenia čierneho telesa, avšak bližšie nepopisovala spôsob jeho vzniku. Nevysvetľovala princípy vyžarovania a pohlcovania žiariacich atómov. To sa podarilo až ďalším rozvojom kvantovej teórie na počiatku nášho storočia. Slávny dánsky fyzik Niels Bohr vypracoval v rokoch 1912-1913 planetárny model atómov vodíka. Podľa neho obiehajú elektróny okolo jadra po vymedzených dráhach podobne ako planéty okolo slnka. Ak preskočí jeden elektrón z jednej dráhy na druhú, môže atóm získať či stratiť energiu v podobe elektromagnetického žiarenia. Energia atómov sa zmení práve o vyžiarené alebo pohltené kvantum. Polomer dráhy a ďalšie predmety elektrónu sa musia zmeniť skokom.