¿Por qué los neutrinos pasan a través de nosotros pero los fotones no?

La masa de una partícula no es el único factor que determina cómo interactúa con otras partículas. La diferencia esencial aquí está en las fuerzas que median las interacciones entre fotones y materia en comparación con las fuerzas que unen neutrinos y materia. Los fotones visibles interactúan con la materia de la que está hecho casi por completo a través de la fuerza electromagnética, mientras que los neutrinos interactúan con la materia solo a través de la fuerza débil.

Si está interesado en las sombras, entonces necesita saber cómo se dispersan las partículas de la materia normal. Todo lo que tienes que hacer para hacer una sombra es evitar que la luz te atraviese. Los fotones interactúan con los sólidos aproximadamente como se muestra en la figura a continuación (de http://en.wikipedia.org/wiki/Lig…), donde los fotones se dispersan fuera de los límites microscópicos y defectos de la superficie en el sólido.

Ahora, para la dispersión de neutrinos, tenemos que observar la fuerza débil, que tiene su nombre por una razón: las interacciones entre los neutrinos y la materia normal son extremadamente raras. Es por eso que son tan difíciles de detectar en primer lugar y por qué no conocemos su masa (solo que no es cero). Un hecho a menudo citado es que los neutrinos pasarán en promedio durante un año ligero de plomo antes de interactuar con cualquiera de las partículas en el plomo (http: //hyperphysics.phy-astr.gsu …). La fuerza electromagnética, por otro lado, es mucho más fuerte y hará que los fotones dispersen los sólidos mucho más fácilmente, por lo tanto, es fácil detenerlos con materia y crear sombras.

Los fotones también pueden considerarse como campos electromagnéticos oscilantes, y si dicho campo golpea un campo dipolo, y la mecánica cuántica permite que el dipolo tome la energía del fotón, se absorbe y desaparece efectivamente, mientras que la energía se transfiere a lo que sea absorbido. eso. Ese estado excitado puede descomponerse en un fotón, o de la energía de colisión puede descomponerse como calor, o puede generar reacciones químicas (por ejemplo, clorofila en las plantas). Por lo tanto, la luz ordinaria tiende a dispersarse o absorberse de la piel (para provocar quemaduras solares si no tiene cuidado, o para permitirle ver si es absorbida por el ojo). Si no se puede absorber, generalmente se dispersa, y las propiedades de onda de la luz siempre conducen a cierta dispersión o reflexión cuando hay una diferencia de índice de refracción entre los dos medios. (Sugerencia: es más probable que se queme con la piel húmeda que con la piel seca, porque el índice de refracción del agua está más cerca del de la piel y, por lo tanto, disminuye el poder de dispersión de la superficie rugosa de la piel. seriamente malo!) Tenga en cuenta que no todos los fotones son absorbidos. Los rayos X no se absorben fuertemente, y las ondas de radio solo se comportan como si fueran a su alrededor.

Los neutrinos no tienen un campo electromagnético, por lo que no se ven afectados por dichos campos y tienen que golpear directamente un núcleo para dispersarse. Esto es algo improbable, como se puede ver en los enormes tanques de líquido utilizados para tratar de detectar neutrinos.