Re: Fotone avente massa nulla

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: 1999/08/15

Marco Masina ha scritto:
> Salve! Sinceramente non ho mai ben capito per quale motivo il fotone ha
> massa nulla. Forse perche' in virtu' di E=mc^2 il fotone, muovendosi
> alla velocita' della luce, avrebbe una massa infinita (se m<>0) per cui
> sarebbe impossibile accelerarlo (con una forza, cioe' una energie, non
> infinita)?
> Giusto o Sbagliato? A chi ha voglia di rispondere l'ardua sentenza!
Per cominciare, sarebbe un po' difficile "accelerare" un fotone. Non
c'e' nessun modo noto di applicargli una forza. Un fotone non e' mica
una pallina di biliardo piccola piccola :-))
Poi non vedo perche' E=mc^2 implicherebbe massa infinita se m>0. Forse
so quello che volevi dire, ma la strada non e' neppure questa.

Il significato che un fisico da' a "massa nulla" e' semplicemente
questo: prendi la relazione generale fra energia e q. di moto, valida
per qualsiasi particella:

E^2 = m^2 c^4 + c^2 p^2.

Per i fotoni, in quanto quanti della rad. e.m. (scusa il bisticcio)
sappiamo che E = cp. Sostituendo, trovi m = 0.

Ci sono anche prove sperimentali, che in sostanza si possono vedere
cosi' se la massa dei fotoni fosse >0, non potrebbe valere la legge di
Coulomb per il campo eletrostatico, e le analoghe leggi per il campo
magnetico. Questi campi dovrebbero decadere, allontanandosi dalla
sorgente, con un andamento esponenziale. Le misure, che oggi si possono
fare su scala astronomica, danno un limite superiore alla massa del
fotone. Il limite e' spaventosamente piccolo, ma non ricordo il numero.

Inoltre, se fosse m>0, la velocita' delle onde e.m. anche nel vuoto non
sarebbe mai c, e dipenderebbe dalla frequenza. La luce rossa da una
stella arriverebbe dopo di quella blu; e anche questo produrrebbe
effetti osservabili.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa
Received on Sun Aug 15 1999 - 00:00:00 CEST