Als masselose Teilchen bewegen sich Photonen immer mit der maximal möglichen Geschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Sie können weder abgebremst noch beschleunigt werden. Licht pflanzt sich jedoch in Materie meist langsamer fort als im Vakuum, die Lichtgeschwindigkeit ist also im Materie kleiner als im Vakuum. Vor kurzem ist es Forschern sogar gelungen, eine Lichtwelle in einem Medium komplett zu stoppen und kurze Zeit später weiterlaufen zu lassen.
Auch wenn diese Versuche sehr spannend sind, ist es nicht gerechtfertigt zu sagen, die Photonen würden abgebremst werden. Eine Lichtwelle besteht in einem Medium nicht nur aus Photonen. Vielmehr bewegt sich durch ein Medium eine Anregungswelle, an der neben der normalen elektrischen Feldstärke noch die Polarisation der Atome eine Rolle spielt. Durch die Kopplung des elektrischen Feldes an die Atome bewegt sich die Lichtwelle im Medium langsamer als im Vakuum und man kann diese neue Welle ähnlich wie eine freie Lichtwelle zu langsameren Photonen quantisieren. Diese Lichtquanten sind aber nicht mit den Photonen im Vakuum identisch. Man kann daher nicht von einer Abbremsung der Photonen sprechen.
Früher befand sich an dieser Stelle die Behauptung, die Photonen würden sich zwischen den Atomen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und durch die ständige Absorption und Emission aufgehalten werden. Diese Erklärung findet man oft in populärwissenschaftlichen Arbeiten, sie entspricht aber nicht den Tatsachen. Absorption findet in transparenten Medien praktisch nicht statt.
Müssten Photonen nicht nach E=mc² Masse haben?
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Letzte Änderung: 25.02.2007