Читал в нескольких местах противоречивые вещи. Где то написано что фотон не имеет массы покоя, где то что он все таки имеет какую то массу потому что на него действует гравитация. Эйнштейн же показал что свет отклоняется гравитационным полем. Значит масса есть? Или это другой эффект? Объясните нормально, физику в университете сдал давно и уже все забыл.
Путаница возникает из за двух разных понятий "массы", которые смешивают.
Масса покоя фотона - ноль. Точно ноль. Это фундаментальный факт. Фотон не может находиться в покое по определению, он всегда движется со скоростью света.
Но в СТО есть понятие релятивистской массы (её сейчас физики не очень любят и предпочитают говорить об энергии и импульсе, но исторически так сложилось). Фотон обладает энергией E = hf и импульсом p = h/λ. Через формулу E = mc² можно "высчитать" эффективную массу, но это скорее математический трюк.
Отклонение света гравитацией объясняется иначе. Общая теория относительности говорит не про "притяжение масс", а про искривление пространства-времени. Фотон движется по геодезической - кратчайшей линии в искривленном пространстве-времени. Массы для этого не нужно. Кстати именно поэтому ОТО предсказывает отклонение вдвое большее, чем давала ньютоновская механика с "массой фотона" - и эксперимент 1919 года подтвердил именно ОТО.
Коротко: масса покоя = 0. Гравитация действует не через массу, а через искривление пространства-времени. Свет просто идет по этому изогнутому пространству.
Вот тут вообще интересный философский момент. Само понятие "масса" в квантовой механике и ОТО ведет себя не так как в нашей бытовой интуиции. Когда мы спрашиваем "есть ли у фотона масса", мы сначала должны договориться что именно мы называем массой. Разные определения дают разные ответы, и это не ошибка физики, это особенность языка описания реальности.
У фотона есть масса, просто очень маленькая. Именно поэтому солнечный свет давит на паруса - это давление фотонов. Если бы масса была ноль, давления бы не было.
Про солнечные паруса в NASA не просто так исследования ведут.
Световое давление объясняется через импульс фотона p = h/λ, а не через массу. Импульс бывает без массы покоя. Аргумент про паруса неверный.
Помню преподаватель на первом курсе МФТИ объяснял это так: фотон это квант электромагнитного поля, и у него нет "вещественности" в классическом смысле. Ньютоновская механика тут вообще не работает, и интуиция подводит всех без исключения. Нормально что мозг отказывается это принимать, у нас просто нет биологического опыта взаимодействия с такими объектами.
Про геодезическую и то что ОТО дает вдвое большее отклонение - это именно тот кусочек которого мне не хватало. Спасибо!