Quanto pesa la luce?

La solita amica rompiscatole mi ha chiesto quanto pesa la luce.
Così a prima vista sembra una domanda banale... ma col cavolo! (Prometto: prima o poi questa me la paga).

Avrei potuto togliermi dagli impicci rispondendo che la luce è composta di fotoni, quindi basta cercarsi sulla letteratura scientifica il peso del fotone e il gioco è fatto.

E invece no, avrei imbrogliato (e non risposto in realtà). Per due motivi.

1) Intanto avrei così perpetuato la tipica confusione tra massa e peso (ne riparliamo più sotto);
2) Sulla letteratura si sarebbero trovati due valori per la massa del fotone, quindi qual è quella giusta (anche su questo ritorniamo sotto)?

Intanto cos'è il fotone?
Una particella elementare, cioè non divisibile, non "spaccabile", neanche col più potente degli acceleratori di particelle, in quanto non composta di particelle più piccole.
In teoria questo dovrebbe semplificarci la vita, in quanto non esistono forze interne al fotone di cui tenere conto per studiarne le caratteristiche.
Ma il fotone è un birbone e quindi ci rende comunque la vita difficile.

Torniamo al punto 1) di cui sopra.
Il peso è una forza, mentre la massa è una caratteristica intrinseca dei corpi.
Per esempio il mio peso sarà diverso sulla Terra, sulla Luna o su Giove, mentre la mia massa rimarrà la stessa ovunque (a meno di non perderne dimagrendo...).
Cioè, non è proprio così (almeno non a livello particellare), ma per spiegare la differenza tra peso e massa è un'approssimazione accettabile e sufficientemente precisa.

E veniamo al punto 2).
Come per ogni particella, nelle tabelle per il fotone si troveranno due masse: una di queste per il fotone è nulla e l'altra ha solo un limite massimo (come ci dice qui il Particle Data Group).
La massa nulla è quella a riposo... cioè di fatto il fotone esiste solo in movimento, non fermo.

E allora, mi direte voi, pesiamo in qualche modo un raggio di luce, magari indirettamente.

E in effetti lo si è "pesato".
Come? La luce è sì composta di fotoni ma - come si studia già a scuola, non serve laurearsi in fisica - la luce è anche un'onda elettromagnetica.

Facciamo un confronto con la forza peso (volgarmente detta solo peso).
Il mio peso è in pratica la forza con cui io esercito pressione sul pavimento.
Esiste un analogo per le onde?
Sì. Un'onda esercita una pressione sulle superfici su cui incide: la pressione di radiazione. Questa pressione si può misurare e da questa pressione si può risalire alla forza incidente, cioè al "peso" della luce.

Il problema è che... la risposta non è una vera risposta :-)
Nel caso della luce siamo nell'ambito dei fenomeni relativistici, i quali richiedono un modo di pensare diverso da quello che usiamo nell'esperienza quotidiana... quindi no, purtoppo non possiamo dire quanto pesi la luce.
Almeno non nel senso classico dei termini che stanno dietro alla domanda.

Se qualcuno sapesse esprimere quanto sopra in termini più chiari gliene sarei comunque grato, io non riesco a fare di meglio :-(

Saluti,

Mauro.