La luz, como se describe en Quantum Electrodynamics, es el portador de la fuerza de la carga electromagnética. En otras palabras, cada vez que dos partículas cargadas interactúan, exhalan fotones virtuales.
Pero también podemos cambiar esto: cuando la luz interactúa con algo, ese algo debe tener carga. La respuesta a su pregunta es, por lo tanto, “todo lo que no contiene cargo”.
Pero espera, la materia ordinaria no tiene carga electromagnética, ¿verdad? Y aún así refleja y absorbe la luz, ¿qué pasa?
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Bueno, note la palabra ‘contener’. Incluso los átomos neutros están formados por protones y electrones. Ambas son partículas cargadas. Desde muy lejos (aquí ‘lejos’ simplemente significa un par de átomos de longitud del átomo), esto significa que el átomo se ve neutral. Pero estrictamente hablando no lo es. Solo tienes que acercarte mucho para sentirlo.
¿Y qué hay de los neutrones? Bueno, probablemente hayas oído hablar de los quarks, y entonces sabes que los neutrones están formados por quarks. De tal manera que el neutrón es neutral, pero los quarks están cargados.
Entonces, con este conocimiento en mente, qué partículas tenemos que no están cargadas y que no tienen componentes cargados. Bueno, echemos un vistazo a esta tabla:
Contiene todas las partículas elementales (que se usan en el modelo estándar). Solo hay unas pocas partículas que no tienen carga: los neutrinos, el fotón en sí, el gluón, el bosón Z y la partícula de Higgs.
No debería sorprender que el bosón de Higgs no interactúe con los fotones, ya que el bosón de Higgs tiende a dar masa a las partículas.
Los 3 neutrinos son partículas elementales sin carga y, de hecho, no podemos ver este tipo de partículas directamente. Solo podemos notar sus efectos sobre otras partículas. Dato curioso: la mayoría de las interacciones en su cuerpo son electromagnéticas. Es la fuerza que hace que las cosas se sientan sólidas en nuestra vida diaria. Dado que los neutrinos no interactúan con estas partículas (al menos no electromagnéticamente), pueden volar a través de usted si su cuerpo no estuviera allí.
No estoy del todo seguro sobre el gluón y el bosón Z. Los gluones son partículas que no podemos separar de los quarks (de todos modos, no por ahora), por lo que no sé a ciencia cierta si no interactúan con la luz cuando están solos. Tenga en cuenta que los gluones interactúan con los quarks (¡partículas cargadas!) No por esta carga electromagnética, sino porque tienen carga de sabor y color.
Sé muy poco sobre el bosón Z para decir realmente algo al respecto.
Las reacciones fotón-fotón son posibles, simplemente considere el reverso de la interacción partícula + antipartícula a fotón. Por supuesto, la partícula / antipartículas están cargadas, por lo que no es extraño que la interacción electromagnética esté involucrada aquí. Por supuesto, realmente no se puede “ver” la luz, por lo que esto es más atípico.
En resumen, las cosas son visibles cuando hay luz proveniente de él. Eso significa que el objeto tiene que interactuar a través de la fuerza electromagnética. Y para que eso suceda, el objeto debe tener carga electromagnética. O tener partículas constituyentes que tienen carga electromagnética.
Por lo tanto, cualquier partícula sin carga, y las estructuras construidas con ellas, no interactuarían con la luz.
Quiero mencionar una advertencia, aunque es un poco semántica. La gravedad es la curvatura del espacio-tiempo y, por lo tanto, mientras algo tenga energía, puede curvar el espacio (lo que implicaría interacción con la gravedad). Como la luz tiene energía, interactuaría con la gravedad. Y dado que todo lo demás también tiene energía, significaría que la luz interactúa con todo.
Ahora, no necesitas gravedad para eso. Simplemente considere los neutrinos. No podemos verlos, pero podemos ver las interacciones que tienen. En otras palabras, cuando un neutrino interactúa con alguna otra partícula (a través de la interacción débil), puede desencadenar una reacción en cadena y eventualmente vemos algo de luz.
Entonces, ¿por qué semántico? Bueno, ¿cuántos pasos intermedios puedes tener antes de dejar de llamar a las interacciones? Si hablas con tu vecino, entonces ciertamente interactuaste con esa persona, pero si luego llama a su tío, ¿entonces has interactuado con ese tío? ¿Incluso si su vecino reenvió algún mensaje?