光子
1905年、アルベルト・アインシュタインは、電磁波が広がる際のエネルギー配分は空間的に連続的に行われないと主張し、そのエネルギー量子の大きさはその振動数に比例すると仮定すると、(外部)光電効果などをうまく説明することができることを示した。アインシュタインはこれを光量子(light quantum)と呼び、さらにプランクが導入した仮説を光量子仮説と名付けた。
ε = h ν {\displaystyle \epsilon =h\nu } (h : プランク定数、 ν : 光の振動数、 ε : 振動数 ν の光の中の光量子のエネルギー)
1908年、アメリカの物理化学者のギルバート・ニュートン・ルイスは、アインシュタインの1905年に発表した特殊相対性理論の論文を参照してはいるものの特殊相対性原理を無視して、代わりに光量子仮説とも異なる完全な光の粒子説(光の粒子が光速で運動するとき、エネルギー、質量そして運動量をもつ)を前提とし、物体の質量はその速度に依存するという公理を持つ非ニュートン力学の体系を発表した(ルイスの非ニュートン力学)。この体系によれば、静止質量(rest mass)と呼ばれる質量概念を定義した上で、光の粒子はもし光速よりもわずかに遅くなったとするとその質量は0になると結論した。
m r e s t = 0 {\displaystyle m_{rest}=0} (mrest : 光の粒子の静止質量)
1909年、アインシュタインは光の波動説の前提であるエーテル概念を放棄の上、光の波動説と光の粒子説を融合させることが必要であると主張した。