ทองคำมีลักษณะเช่นนี้เนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ

ทองคำถึงแม้ว่ามนุษย์จะถือว่ามีคุณค่า แต่ก็ไม่ได้น่าตื่นเต้นนักในฐานะองค์ประกอบหนึ่ง แต่ก็ค่อนข้างจะไม่เกิดปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่นๆ ส่วนใหญ่ที่มีให้เล่นด้วย

มนุษย์ชอบโลหะหายากอยู่แล้ว ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากความหายากและธรรมชาติที่ไม่เกิดปฏิกิริยาทำให้มันกลายเป็นโลหะและสีมันเงาอันเป็นเอกลักษณ์ทำให้ดูน่าดึงดูดเมื่อนำมาประกอบเป็นเครื่องประดับ แต่สิ่งที่ทำให้มันเปล่งประกายไม่เหมือนใครนั้นคือพวกเรานกกางเขนมนุษย์รักมากขนาดนั้นเลยเหรอ? ปรากฎว่าเพื่อที่จะตอบคำถามนั้น คุณต้องมีกลศาสตร์ควอนตัมเพียงเล็กน้อยและเสริมสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อีกเล็กน้อย

^{ผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพก็มีอยู่ในปรอทเช่นกัน}

มีนิวเคลียสหนัก (79 โปรตอน) และมีอิเล็กตรอนตัวเดียวในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุด ทองคำควรมีคุณสมบัติค่อนข้างคล้ายกับเงิน โดยมีโปรตอนและอิเล็กตรอน 47 ตัว และมีอิเล็กตรอนตัวเดียวในเปลือกนอกสุดหรือเปลือก "วาเลนซ์" แต่เงิน (Ag) มีปฏิกิริยามากกว่าทองคำ และด้วยเหตุผลที่ใช้เวลานานในการคิดออก

"ความแตกต่างทางเคมีระหว่างเงินและทองได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงประวัติศาสตร์เคมี"กระดาษปี 2521ในหัวข้อที่อธิบาย “ดูเหมือนว่าจะเป็นผลเชิงสัมพัทธภาพเป็นหลัก”

เนื่องจากมีโปรตอนที่มีประจุบวกจำนวนมากภายในนิวเคลียสสีทอง อิเล็กตรอนที่มีประจุลบบนเปลือกด้านในสุดจึงถูกดึงเข้ามาใกล้นิวเคลียสมากกว่าที่เป็นโลหะเงิน ซึ่งอยู่ใกล้กับอะตอม เพื่อไม่ให้ตกลงไปในอะตอม พวกมันจะต้องหมุนรอบนิวเคลียสที่ความเร็วแสงเกินครึ่งในเปลือกชั้นในสุดที่หดตัว

ขณะที่พวกมันเคลื่อนตัวไปรอบๆ ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพ และได้รับมวลสัมพัทธภาพที่มีประสิทธิผล เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดทั้งสอง (ถูกดึงเข้าหานิวเคลียสหนักด้วยเช่นกัน)ใกล้ชิดขึ้นเล็กน้อยซึ่งกันและกันเนื่องจากการหดตัวของสัมพัทธภาพนี้ ซึ่งหมายความว่าเมื่อโดนโฟตอนของแสงจะใช้พลังงานน้อยลงเล็กน้อยในการเตะอิเล็กตรอนเพื่อเปลี่ยนไปสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้น

ในสีเงิน พลังงานที่จำเป็นสำหรับการเตะครั้งนี้อยู่ที่ความถี่อัลตราไวโอเลตหมายความว่าแสงที่มองเห็นจะไม่ถูกดูดซับในระหว่างการเปลี่ยนแปลง และจะสะท้อนกลับ ทำให้มีลักษณะเป็นสีเงิน อย่างไรก็ตาม ในทองคำ พลังงานที่จำเป็นในการเตะอิเล็กตรอนไปสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้นนั้นต่ำกว่าในแสงสีน้ำเงินที่มองเห็นได้ แสงสีน้ำเงินถูกดูดซับ แต่ช่วงที่เหลือที่มองเห็นจะสะท้อนกลับ โดยมีสีแดงและเขียวผสมกันจนเป็นสีเหลือง/ทองเราชอบที่จะอ้าปากค้างมาก