物體之所以有顏色，是因為它們的電子與某些波長的光共振最強，它們吸收這些波長的光並將所有其他波長反射回我們的眼睛。大多數金屬電子與紫外線的共振最為強烈，因此它們平等地反射所有波長的可見光，這使它們呈現出銀色。但黃金與眾不同，它呈現出的卻是高貴的金色，為了解釋黃金與其他金屬的區別，我們需要應用狹義相對論。
根據愛因斯坦的狹義相對論，當一個物體速度越快，它的質量會變得越來越大。像氫這樣只有一個質子和一個電子的輕原子中，靜電力很弱，因此電子繞原子核運行的速度非常慢。但金的原子核中有79個質子，因此電子會受到巨大的靜電吸引。為了避免與原子核碰撞，最裡面的電子需要以光速一半的速度行進。當物體的速度變得如此之快時，相對論效應變得至關重要：電子質量增加約20%，這對電子軌道的原子半徑有直接影響：軌道半徑減小。
到目前為止，我們一直在使用原子的玻爾模型，該模型假設電子圍繞原子核運行，就像行星圍繞太陽運行一樣。但要追根究底，我們需要使用更準確但更複雜的量子模型。該模型用概率雲取代了軌道電子，概率雲顯示了電子最有可能出現的位置。
離原子核最近的電子在1s軌道上，下一個軌道是2s軌道，總而言之它有六個s軌道，它們都是球狀的。但並非所有電子軌道都是球體，其他軌道：如p軌道看起來像兩個氣球，而d和f軌道看起來更奇怪。
如果你仔細觀察s軌道，你會發現概率分布並不是平均分布的。 電子有可能更靠近原子核，因為它們喜歡處於較低的能量狀態。最有可能找到電子的區域稱為概率峰，所有s軌道的概率峰都非常靠近原子核。正如我們前面討論的那樣，靠近原子核意味着電子以超高速運動，這意味着金原子的所有六個s軌道都相對論收縮。
但是d軌道的概率峰值離原子核更遠。因為它們感覺不到強大的吸引力，所以它們不會達到很高的速度，所以它們不受這種相對論收縮的影響。更重要的是，隨着s軌道中的電子與原子核的結合更加緊密，它們還起到了一種靜電屏蔽的作用。因此更遠的d軌道中的電子感受到來自原子核的更弱的力，並使半徑進一步擴展。
在這個量子模型中，波長的吸收也發生在軌道之間。大多數金屬在紫外光譜中具有峰值吸收波長，這意味着它們會反射所有可見光。對於金，這種吸收發生在5d和6s軌道之間。5d軌道上的電子會吸收一定波長的光子並跳到6s軌道上。如果不考慮相對論，從 5d 軌道跳到 6s 軌道所需的能量將對應於紫外線光譜中的頻率，就像其他金屬一樣。 但是由於相對論效應，6s和5d軌道靠得更近了，科學家測得它對應於藍光和紫光的頻率。
吸收藍光和紫光並反射其餘可見光，黃金就呈現高貴的黃色。為什麼其他更重金屬（如汞和鉛）沒有發生這種情況，是因為它們的峰值吸收波長不在金髮姑娘區。
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