Quando si parla dell'universo e dell'astronomia, non si può prescindere dalle teorie della fisica che spiegano sia l'infinitamente piccolo che l'infinitamente grande. La fisica dei quanti, o meccanica quantistica, è la nuova concezione della fisica che ha letteralmente rivoluzionato le conoscenze ottocentesche della fisica classica. Tutto è nato dai semplici concetti di onde e di corpuscoli. Per fare un esempio intuitivo è come quando osserviamo le onde del mare: le particelle di acqua si muovono verso l'alto e il basso e trasmettono energia cinetica a quelle vicine. Come ha scoperto Plank gli scambi di energia tra materia e onde avvengono per pacchetti denominati quanti. Ogni quanto possiede un'energia che è proporzionale alla frequenza dell'onda. Einstein estese questa scoperta anche alla luce fatta di onde e di corpuscoli luminosi chiamati fotoni. In altre parole, nella fisica quantistica le particelle sono delle onde raggruppate in quanti.