Les messages de l'univers nous sont, quasi exclusivement, transmis par ces quanta d'énergie qui forment la lumière et que nous appelons photons. Après avoir parcouru un voyage des plus passionnant, ceux-ci viennent se planter dans des détecteurs plus ou moins sophistiqués, à l'instar de notre œil, pour former une image, telle une photographie, d'un coin du ciel étoilé. Le physicien qui, s'intéressant à leur origine, se demande comment et par quoi ils sont émis, ce qu'ils ont traversé, voit alors toute une histoire s'écrire devant lui. Munis de la mécanique quantique et de la relativité générale, nous pouvons en effet convertir toutes ces photographies de l'univers en mouvements multiples. Toutes les échelles de la matière sont concernées.

Cela sera illustré à l'aide de phénomènes physiques variés, tels que l'agitation thermique des particules, l'expansion de l'univers, celle de vents stellaires ou l’accrétion de matière, formant un disque, autour d'un trou noir.