come si misura un fotone

RISPOSTA: Nella teoria unificata 'elettrodebole', modello che descrive le forze elettromagnetiche e nucleari deboli, il fotone è una particella conmassa esattamente nulla. La formula che lei riporta non è la massa del fotone ma bensì l'energia del fotone divisa per il quadrato della velocità della luce. L'utilizzo del termine 'massa dimanica' puo' trarre in inganno in quanto un suo valore non nullo non implica una massa del fotone diversa da zero. Inoltre quello che scrive nel suo mail non è esatto: la massa del fotone non è zero per v=0 in quanto, da quello che sappiamo, non possono esistere fotoni fermi. Nella teoria 'elettrodebole' il fotone ha massa nulla e viaggia sempre alla velocità della luce. In ogni caso la misura di hf/c^2 si puo' fare in laboratorio misurando la frequenza della luce emessa da una sorgente ad esempio utilizzando un reticolo di diffrazione. Quello che è importante è la verifica che il fotone sia effettivamente una particella di massa nulla. Una eventuale misura della sua massa richiederebbe un nuovo modello per l'interazione 'elettrodebole' cambiando una parte considerevole della fisica delle particelle come noi la conosciamo. Negli ultimi decenni sono state fatte numerosi tentativi per arrivare a determinare la massa del fotone. Nessuno di questi è stato capace di determinare un valore non nullo della massa del fotone e quindi si possono solo porre dei limiti superiori a questa grandezza. Per di più questi limiti sono incredibilmente piccoli (circa < 10^-50 grammi) ovvero quantità che non hanno molta influenza sui fenomeni che possono essere misurati in laboratorio. Infatti i limiti più stringenti sulla massa del fotone vengono da misure fatte sul comportamento del vento solare e di campi magnetici a distanze molto grandi dal Sole, ovvero dalle sonde spaziali che sono arrivate ai limiti del sistema solare.
(Dott. Carlo Civinini Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Firenze)