Supongamos que un haz de luz brilla hacia arriba desde la superficie de un planeta. Entonces, debido al corrimiento al rojo gravitacional, la frecuencia de la luz percibida por el observador lejos de la superficie será más baja que la percibida por el observador en la superficie del planeta. Entonces, ¿qué pasaría con la presión de radiación? ¿Será menor la presión para el observador lejos de la superficie? Si este es el caso, ¿qué sucede con el impulso del fotón? ¿Disminuye la cantidad de movimiento a medida que el fotón se aleja de la superficie? ¿Ejerce esto una fuerza sobre el planeta?
Sí, la presión de radiación sería menor para el observador más alejado de la superficie. Así como la cantidad de movimiento de una pelota lanzada hacia arriba disminuye a medida que se mueve hacia arriba, también lo hace la cantidad de movimiento del fotón. Así como la pelota ejerce una fuerza gravitacional sobre la Tierra, también lo hace el fotón.
Otro ejemplo en el que esto entra en juego es este: tome una caja vacía, cuyo interior refleja perfectamente, y cuélguela de una balanza de resorte. Ahora llena la caja con luz y pésala de nuevo. Será más pesado. Una forma de interpretar esto es usando , y diciendo que hemos aumentado la energía y por tanto la masa de la caja. Pero la otra forma es decir que los fotones ejercen una presión de radiación tanto en el espejo superior como en el espejo inferior de la caja, pero un poco más en el espejo inferior/un poco menos en el espejo superior debido al corrimiento al rojo gravitacional. Esto da una fuerza descendente neta que estira el resorte un poco más; leemos esto como un aumento de peso.
Carlos Witthoft