Poprvé předpovědel existenci tlaku záření Johannes Kepler, když vysvětloval ve své knize De cometis vznik kometárního ohonu jako „je nemožno viděti paprsky v čistém etheru, jenž jest za kometami, leda by se vyskytovala za kometami nějaká látka, na niž by paprsky sluneční kometou procházející narážely“. Později jeho myšlenky rozvedl Leonhard Euler. První experimentální důkaz se pokusil v 18. a 19. století provést Mairan, Jean Fresnel a další, ale byli neúspěšní. Poprvé problematiku tlaku záření teoreticky zpracoval James Clerk Maxwell v roce 1883. V roce 1900 experimentálně dokázal Pjotr Lebeděv a Mezinárodnímu fyzikálnímu kongresu popsal svou metodu navrženou již Maxwellem. Použil světelný paprsek elektrické obloukovky, který namířil na malé hmotné plošky připevněné na obou koncích velmi lehoučkého vahadla, které bylo uprostřed zavěšeno na tenoučkém vlákně. Aby vyrušil všechny okolní vlny (např. průvan) umístil celou aparaturu do skleněné trubice, z níž byl vyčerpán vzduch. Když byla rozžata oblouková lampa, paprsek vychýlil plošky přesně podle Maxwellovy předpovědi.
Halleyova kometa z roku 1910.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: The Yerkes Observatory. Public domain.
Tlak záření je dalším důkazem částicového charakteru elektromagnetického vlnění a světla. Jestliže si světlo představíme jako fotony, pak mají určitou hmotnost a mohou působit tlakem, tzn.
podle II. Newtonova zákona nahradíme sílu hybností p´ a časem
a nakonec hybnost nahradíme vztahem pro hybnost částice podle deBroglieho vztahu
Hybnost fotonů závisí přímo na rychlosti světla, proto i tlak záření pozemských zdrojů je velmi malý, např. Sluneční záření působí na Zemi tlakem 4,6 Pa. Velikost tlaku záření závisí na intenzitě světla. Tlak záření má velmi důležitou funkci v nitrech hvězd. Podle Eddingtonových výpočtů je tlak záření důležitou veličinou při stavbě hvězd, zabraňuje gravitačnímu zhroucení hvězdy. V blízkosti hvězdy může být tlak záření větší než gravitační působení hvězdy. Projevuje se to např. vznikem ohonů u komet.
Tlak slunečního záření lze využít v kosmické dopravě. Zařízení se jmenuje sluneční plachetnice a není to jen výmysl sci-fi. První reálné návrhy pocházejí již od Konstantina Ciolkovského. Sluneční plachetnice funguje stejně jako ta na moři, na principu akce a reakce. Sluneční fotony dopadající na fólii se odrážejí a předávají tak plachetnici energii a hybnost. Odrážející se fotony díky zákonu zachování hybnosti předají dvojnásobek svého původního momentu hybnosti. I když je zrychlení velmi malé (např. plachty o obsahu 600 m2 získají zrychlení 0,0005 m s-2), působí po dlouhou dobu a solární plachetnici umožní za sto dní získat rychlost až řádově 104 km h-1. Jedinou nevýhodou slunečních plachetnic je malý tlak záření, který klesá se čtvercem vzdálenosti od Slunce. Poprvé tuto myšlenku využila sonda Mariner 4, která byla pomocí tlaku záření stabilizována. Pak následoval neúspěšný COSMOS 1 (selhala raketa) a NanoSailD. První úspěšně otestovanou sluneční plachetnicí byl japonský IKAROS z roku 2010, pak následovalo pokračování NanoSailD 2 ze stejného roku.
