La luz es una onda. Cuando esta idea fue propuesta por primera vez hubo una gran controversia: si la luz es una onda, ¿dónde se mueve? Después de todo, las ondas sonoras dependen del aire para transmitirse, y las ondas de agua difícilmente pueden existir por sí mismas. Muchas personas creían en una sustancia fundamental llamada éter, omnipresente y dentro de la cual viajaba la luz, pero durante finales del siglo XIX y principios del siglo XX esta idea fue sustituida por la comprensión de que la luz podía auto-propagarse y no tenía necesidad de un medio circundante.
Si la luz es una onda, por lo tanto, tiene una longitud de onda que determina su color y su energía. La luz roja, por ejemplo, es de una longitud de onda mayor y una energía menor que la luz verde, que a su vez es de longitud de onda mayor y energía menor que la luz azul. La luz infrarroja es radiación con una longitud de onda más larga que la de la luz roja que podemos ver, y las ondas de radio son de longitudes de onda aún mayores. En el extremo de longitudes de onda cortas tenemos la luz ultravioleta, y luego los rayos X y los rayos gamma. Desde que se emitió el Fondo Cósmico de Microondas, la luz que detectamos hoy ha estado viajando hacia nosotros a través de un Universo en expansión. No habría que pensar en esta expansión como objetos que se alejan unos de otros sino como una expansión del propio espacio. Estira la luz que viaja a través de él, aumentando su longitud de onda.
La luz azul se vuelve verde, luego roja, luego infrarroja, y decimos que se ha desplazado hacia el rojo. Este proceso puede visualizarse con un globo que se está hinchando (abajo). Todo lo que hay en la superficie se mueve alejándose de todo lo demás. Por ello el Fondo Cósmico de Microondas (CMB) emitido en regiones mucho más enérgicas del espectro es ahora detectado principalmente como microondas de baja energía.
