Когато фундаменталната физика се опитва да отговори на механистични въпроси от рода на това как точно дадена частица потегля, изследователят бързо попада в специфична интелектуална мъгла. Причината не е в липсата на математически апарат, а в упоритото желание на човешката интуиция да пренася законите на макросвета – лостовете, твърдите топчета и триенето – върху явления, чието съществуване се определя от абсолютно различни принципи. Въпросът дали фотонът ускорява от нула, или инстантно се движи със скоростта на светлината, страда от същия порочен дефект в постановката. Той третира квантовия обект като миниатюрно гюле, изстреляно от оръдие, пренебрегвайки факта, че понятието ускорение изисква наличието на инерциална маса и определен интервал от време, в който тази маса да промени своето импулсно състояние.
За да се разбере защо фотонът не се нуждае от „време за засилване“, трябва първо да се откажем от навика си да нагледно да си представяме микросвета. Във вакуум електромагнитната вълна не потегля – тя просто съществува като възбуждане на полето, чиято фазова и групова скорост са стриктно заковани от диелектричната и магнитната проницаемост на празното пространство. Класическата електродинамика, формулирана още през 1865 г. от Джеймс Клерк Максуел, показва, че светлината е самовъзпроизвеждащо се колебание на електрическото и магнитното поле. Когато заредена частица – например електрон в атома – промени своето енергийно състояние или претърпи спирачно излъчване (Bremsstrahlung), тя не „бута“ фотона навън. Вълновото смущение се появява пряко като последица от преконфигурирането на полето. Точно както механична вълна във водата се разпространява с характерната за средата скорост в момента на формирането на смущението, така и електромагнитното поле реагира мигновено на фундаментално ниво със скоростта c.
Физическата реалност обаче се усложнява драматично, щом напуснем теоретичния математически абстракт, наречен „идеален вакуум“. В реалния свят, изпълнен със заряди, плазма и гравитационни градиенти, класическите решения за плоски вълни престават да бъдат валидни. В близост до заредени частици уравненията на Максуел дават значително по-сложни решения, описващи близки полета и сферични вълнови фронтове съгласно принципа на Хюйгенс-Френел. На квантово ниво този процес се описва чрез математическата структура на фотонния пропагатор. В празно пространство пропагаторът показва, че квантът е безмасов и се движи точно със скоростта на светлината. Но когато около него има електрически заряди, взаимодействието между фотона и виртуалните електрон-позитронни двойки или свободната плазма променя самата природа на разпространението. Фотонът започва да се държи така, сякаш е придобил ефективна маса – концепция, позната в физиката на кондензираната материя като квазичастица или плазмон.
Това означава ли, че той е ускорявал? Категорично не. Това означава, че скоростта на пренос на енергия и информация в средата е по-ниска поради непрекъснатите процеси на поглъщане и преизлъчване, а не поради някаква инерция на самото фундаментално излъчване. Експерименталните данни от слънчевия вятър – разредената плазма от протони и електрони, която Слънцето бълва в междупланетното пространство – потвърждават тези пробойни в простата представа за вакуума. Вярно е, че плътността на слънчевия вятър край Земята е едва няколко частици на кубичен сантиметър, което е значително по-добър вакуум от всичко, което можем да създадем в земните лаборатории. И все пак, дори тази изключително разредена среда има измерим, математически доказуем ефект върху разпространението на нискочестотните радиовълни, забавяйки тяхната групова скорост.
