Per comprendere pienamente il comportamento termico del sistema Terra-Sole, che ci interessa da vicino per capire il rapporto tra energia e vita sul nostro pianeta, mancano ancora due tasselli fondamentali.

Il primo nasce dagli studi di James Clerk Maxwell, fisico britannico del XIX secolo, sulle relazioni tra la forza elettrica, generata da una carica elettrica, e la forza magnetica prodotta dal movimento di questa. Dodici anni dopo che Faraday aveva presentato le sue conclusioni sull'induzione magnetica (1852), Maxwell trasformò le intuizioni di Faraday in una teoria capace di descrivere matematicamente le interazioni fra magnetismo ed elettricità.
Nel dicembre del 1864 Maxwell presentò un rapporto, dal titolo A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field (teoria dinamica del campo elettromagnetico), che presenta le equazioni matematiche, oggi note come equazioni di Maxwell, che unificano il campo magnetico e il campo elettrico in una nuova entità, il campo elettromagnetico, descrivendo come un campo elettrico variabile genera un campo magnetico.

Nella teoria di Maxwell il confronto tra l'intensità della forza elettrica e quella della forza magnetica, determinata attraverso il loro rapporto dà come risultato la velocità della luce. Maxwell infatti dimostrò che una carica elettrica in movimento o una corrente elettrica variabile generano un campo elettrico, la cui variazione nel tempo genera un campo magnetico e viceversa.
Bisogna tener presente che le oscillazioni di un campo elettrico e magnetico, che si possono propagare sia nel vuoto che nella materia, generano onde elettromagnetiche. Ricordiamoci che un'onda è una perturbazione che si sposta in un mezzo mettendo progressivamente in movimento le particelle che incontra, trasportando energia senza che vi sia spostamento di materia . Per comprendere questa proprietà basta pensare ad un tappo di sughero in acqua, quando viene investito da un'onda, provocata ad esempio dalla caduta di un sasso, mentre l'onda si propaga il tappo rimane fermo oscillando su e giù.
Maxwell, oltre a dimostrare che il magnetismo e l'elettricità sono aspetti diversi dello stesso fenomeno, mostrò che anche la luce ha a che fare con il fenomeno elettromagnetico: la sua teoria prevede che una carica elettrica che oscilla irradi energia, energia radiante, che viaggia alla velocità della luce.

Il secondo tassello è legato agli studi del fisico tedesco Max Planck (1858-1947). All'epoca delle sue ricerche era già noto che la materia è costituita dI atomi composti di nuclei elettricamente carichi e di elettroni, che si muovono perennemente ma con energia variabile. Secondo la teoria di Maxwell, una carica elettrica in movimento deve rilasciare una radiazione elettromagnetica che viaggia alla velocità della luce, per cui tutta la materia, essendo elettricamente carica, deve emettere continuamente radiazioni su tutta la possibile gamma di frequenze. In ogni istante qualunque corpo emette radiazioni ed è investito da radiazioni emesse da altri corpi: se la velocità con cui un corpo emette radiazioni è differente da quella con cui le assorbe, il corpo si scalda o si raffredda finché le due velocità non diventano uguali.
Per comprendere quanta radiazione sia in grado di emettere un corpo ad una data temperatura, in ciascun intervallo di frequenza, Planck ipotizzò che la luce (campo elettromagnetico) che colpisce un corpo sia assorbita non come un'onda continua bensì come una sequenza di pacchetti di energia, noti oggi col nome di fotoni.
La scoperta di Planck segna il passaggio tra la meccanica newtoniana e la meccanica quantistica.