Fisika klasik menganggap bahwa fenomena partikel dan fenomena gelombang adalah dua hal yang berbeda. Tapi fisika kuantum menunjukkan yang sebaliknya. Bagaimana mungkin? Mari kita telusuri.
Pada akhir abad ke-19, salah satu fenomena yang tidak bisa dijelaskan oleh fisika klasik adalah masalah spektrum radiasi dari benda hitam.
Sebuah benda hitam adalah benda yang menyerap semua energi yang datang kepada benda tesebut. Jika kita melihat sebuah benda, itu karena cahaya dipantulkan oleh benda tersebut. Ini berarti, energi cahaya tidak diserap semua tapi sebagian besar dipantulkan oleh benda tersebut.
Sebuah benda hitam tidak akan memantulkan cahaya. Cahaya yang datang ke permukaannya akan diserap seluruhnya. Dengan menyerap energi, energi-dalam dari benda meningkat. Hasilnya adalah benda bertambah hangat. Benda ini selanjutnya akan mengeluarkan radiasi termal akibat perbedaan suhu antara benda dan lingkungannya. Percobaan menunjukkan spektrum dari radiasi termal ini.
Saat fisika klasik mencoba untuk menjelaskan “bentuk” dari spektrum radiasi dari sebuah benda hitam, timbul suatu ketidakcocokkan dengan hasil percobaan. Menurut penghitungan fisika klasik, radiasi termal akan memiliki intensitas tak berhingga untuk frekuensi tinggi radiasi. Ini disebut bencana ultraviolet (ultraviolet catasthrope).
Solusi dari masalah ini diberikan oleh Max Planck. Ia mengasumsikan bahwa energi yang diserap dan dipancarkan oleh benda hitam harus berbentuk diskrit, yaitu kelipatan dari sebuah konstanta Planck.
Planck menggambarkan ini sebagai berikut.
Sebuah benda hitam digambarkan sebagai sebuah lubang dari sebuah kotak. Lubang ini akan menerima semua cahaya yang masuk ke dalamnya dan tidak memantulkannya. Kotak ini bersifat konduktif. Di dalam kotak, cahaya membentuk gelombang-gelombang diam dengan ujung-ujungnya berada di dinding-dinding kotak yang karena bersifat konduktif maka amplitudonya sama dengan nol.
Dengan penghitungan sederhana kita bisa melihat bahwa frekuensi dari gelombang cahaya di dalam kotak bersifat diskrit. Dengan demikian, energi cahaya di dalam kotak pun bersifat disktrit. Energi diskrit inilah yang dipancarkan oleh benda hitam (lubang kotak).
Pada saat Planck mengemukakan solusinya, para fisikawan tak terlalu menanggapi hal ini secara serius. Meskipun hasil penghitungan Planck sangat cocok dengan hasil percobaan di laboratorium, para fisikawan menganggap bahwa penghitungan ini bersifat ad hoc, artinya hanya berlaku untuk kasus benda hitam saja. Einsteinlah yang membawa asumsi Planck ini lebih lanjut dalam menjelaskan efek fotolistrik sehingga membuka pintu ke arah terbentuknya teori kuantum.