Wenn ein Photon eine elektromagnetische Welle ist, welches Medium ist dann der Träger dieser Welle?
Genau diese Frage nach der Natur des Lichts war der Auslöser, der letztlich zur modernen Physik führte - vor allem zur Relativitätstheorie und auch zur Quantentheorie.
Bekannt ist, dass sich Licht wie eine Welle verhalten kann; was man insbesondere an Beugungs- und Interferenzexperimenten erkennt. Man hat im 19. Jahrhundert ein Medium psotuliert, in dem sich diese Wellen ausbreiten können, den sog. "Äther". Wenn es ein solches Medium aber gibt, dann müsste die Lichtgeschwindigkeit davon abhängen, ob sich dieses Medium gegenüber dem Beobachter bewegt, und man wollte untersuchen, wie schnell dieser Äther relativ zur Erde sich in welcher Richtung bewegt - und man hat sehr überrascht festgestellt, dass man keinerlei Einfluss der Bewegung der Erde gegenüber dem Äther feststellen kann. Das hätte beim ersten Mal Zufall sein können, aber spätestens ein halbes Jahr später läuft die Erde in Gegenrichtung um die Sonne - aber auch da kann man nichts dergleichen messen. Das war das sog. "Michelson-Morley-Experiment", das zeigte, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für alle Beobachter konstant ist, egal ob sich die Quelle bewegt oder der Beobachter. Insbesondere widerlegt es die Existenz eines schwingenden Mediums, in dem sich die Lichtwellen ausbreiten.
Dieses Ergebnis ist völlig gegen unsere Intuition; wir hätten erwartet, dass die gemessene Lichtgeschwindigkeit sowohl von der Bewegung der Quelle als auch des Beobachters als auch ggf. des Mediums "Äther" abhängt. Letztlich ist aus dieser beobachteten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit die Relativitätstheorie Albert Einsteins entstanden.
Andere Experimente, insbesondere der Photoeffekt, zeigen aber (im Widerspruch zu den Interferenzerscheinungen, aus denen man die Wellennatur des Lichts geschlossen hatte), dass das LIcht seine Energie in kleinen diskreten Portionen transportiert, also gerade nicht so wie eine Welle, sondern wie ein Strom sehr vieler winzig kleiner Teilchen. Aus dieser Beobachtung , dass sich das Licht eben auch als Teilchenstrom verhalten kann, hat sich letztlich die Quantentheorie entwickelt. Auch an der Beschreibung und Deutung des Photoeffekts war Einstein beteiligt (obwohl er später den weiteren Ergebnissen der sich entwickelnden Quantentheorie gegenüber teilweise ziemlich skeptisch war; seine Zweifel werden heute aber nicht mehr geteilt). .