Perché si dice che il tempo di un fotone è zero (dunque c'è assenza di durata) se poi la sua velocità è finita e pari a 300000 km/s ? Umberto (2199_3191_5277)

I fotoni , ovvero i costituenti elementari delle onde del campo elettromagnetico , viaggiano nel vuoto alla velocità di 300000 km al secondo. Questa velocità della luce nel vuoto ha un ruolo molto particolare nell'ambito della teoria della relatività . La velocità della luce nel vuoto è una delle costanti universali: essa determina l'intima connessione fra spazio e tempo [313].

Poster del progetto “Fisica in autobus” per il WYP2005 dedicato alle “Costanti della fisica : succo dell’Universo”.

Nessun segnale, in nessuna condizione, può percorrere intervalli di spazio in intervalli di tempo inferiori a quelli impiegati dalla luce nel vuoto.

A tale velocità viaggiano solo particelle con massa a riposo   nulla (come i fotoni), e tale velocità è la stessa in tutti i sistemi di riferimento . Per questo motivo il tempo impiegato da un fotone a percorrere un certo intervallo di spazio è un utile punto di riferimento: ogni altro segnale partito al medesimo istante può percorrere lo stesso intervallo di spazio in un tempo necessariamente maggiore o uguale (se è una particella di massa zero) a questo "tempo minimo" impiegato dal fotone. Questo tempo minimo viene talvolta indicato come tempo zero ed anche utilizzato come unità di misura delle distanze degli oggetti astronomici . Dato che questa velocità, la velocità della luce nel vuoto, sia pure insuperabile, non è infinita, è certamente sbagliato, come osserva il nostro web-nauta, parlare di "assenza di durata" nel caso del tempo impiegato dal fotone a percorrere una determinata distanza.

Gino Isidori – Fisico