光子的质量确实为零，但是它们有动量。这是一个重要的区别，我将在下面解释。光子必须是无质量的，因为它们只以速度c（在真空中）运动。这是第二个相对论公理的直接结果，这意味着光子永远不会静止。我们来分析一下。如果一个物体有质量，那么它可以根据牛顿第二运动定律加速。这也意味着它可以是静止的。
牛顿第二定律把大质量粒子的加速度和力联系在一起。当你考虑牛顿第三定律时，你就能理解火箭是如何工作的。但是，第二定律如何应用于光子呢？我们来看看牛顿第一定律。这就是惯性定律。我们认为这意味着在没有外力的情况下，一个物体将保持匀速运动的状态。这里没有提到质量。然而，我们可以用质量来把恒定运动的状态等同于恒定动量的状态。
现在我们再来看看牛顿第二定律，这次是用动量来表示它。这里我们发现力是由动量的变化量给出的。这是关键点，力会改变系统的动量。这比公式F=ma更一般。它告诉我们改变一个系统的动量与力有关。
这已经足够我们理解光帆是如何工作的了。这是因为光有动量。这不是你可能在学校学过的简单的动量表达。这是完全不同的，由波印廷向量给出。作为一个矢量，它有大小和方向（这是动量的一个特性）。光帆是一面反射光线的镜子。这意味着它逆转了波印廷矢量，本质上就是逆转了光的动量。因此，根据牛顿第二定律，动量的变化与力有关。
就是这样。没有什么新东西，没有什么量子，只有经典物理，从麦克斯韦方程组发展以来就已经为人所知。
此外，光子动量的直接证据是激光冷却和捕获原子气体。最终，气体可以冷却到反冲极限。这是光子发射的随机方向导致原子随机反冲的极限，这是动量守恒的结果。这些对原子的微小冲击最终限制了这种方法可以实现的冷却量。
此外，光还可以携带角动量，角动量可以转移到不同的材料上。特别是在激光镊子的应用中，光可以用来旋转微观物体。
