- Um foton não tem massa em repouso, pois, em relação a qualquer observador, nunca se encontra parado. Sendo a energia igual a
, como pode o fóton ter energia?
Passo 1
O enunciado diz que o fóton tem massa de repouso nula (
), mas mesmo assim possui energia. O conteúdo aqui é a relação energia–momento na relatividade restrita, que generaliza
para partículas em movimento.
Passo 2
Na relatividade restrita, a energia total de uma partícula de massa de repouso
e momento
satisfaz
Essa fórmula reduz-se a
somente se
, ou seja, para partícula em repouso.
Passo 3
Como o fóton não pode estar em repouso, ele tem
mas
. Substituindo
em
vem
Passo 4
Pela física quântica, o momento de um fóton é
. Como
, temos
e logo
Resposta
O fóton tem energia porque carrega momento
, de modo que
mesmo tendo massa de repouso zero.