¿Por qué pueden pasar los fotones entre sí?

La respuesta simple es que nadie sabe por qué. Los fotones, como casi todas las partículas elementales, tienen una propiedad llamada ‘spin’. En algunos aspectos, esto es como el giro con el que todos estamos familiarizados, como el de una rueda en movimiento, pero en otros aspectos no lo es. Sin embargo, este giro es un factor importante en el comportamiento de las partículas. Las partículas que tienen múltiplos enteros de espín (0, 1, 2, etc.) se llaman ‘bosones’. Las partículas que tienen múltiplos fraccionados de espín (siempre unidades de medio) = 1 / 2,3 / 2, etc. se denominan ‘fermiones’. Los fermiones que son idénticos no pueden ocupar el mismo espacio, mientras que los bosones sí.

No hay una explicación de sentido común para esto. Es lo que predicen las matemáticas de la teoría cuántica, según nuestras observaciones.

Entonces, podemos predecir lo que los fotones pueden y no pueden hacer, pero no tenemos idea de lo que realmente está sucediendo.

1) Los fotones son bosones, no fermiones.

El principio de exclusión de Pauli no se aplica a los bosones. Puede colocar una gran cantidad de bosones que son idénticos en el mismo punto del espacio. No se puede hacer eso con un fermión, como un electrón.

2) Los fotones son neutros, lo que significa que no tienen carga eléctrica.

Si la partícula tiene una carga eléctrica, entonces un campo de campo electromagnético puede aplicar una fuerza sobre ellas. Los campos electromagnéticos funcionan a grandes distancias de otras cargas eléctricas. Sin embargo, los fotones no tienen carga, por lo que no pueden interactuar con los campos electromagnéticos. Los fotones están hechos de campos electromagnéticos, no de cargas eléctricas.

3) Los fotones no tienen masa, lo que significa que tienen cero masa en reposo.

Tener cero masa en reposo significa que siempre viajan a la mayor velocidad posible, que es la velocidad de la luz en el vacío. Esto significa que no permanecen cerca de otro fotón el tiempo suficiente para interactuar con él. Simplemente se apresuran el uno al otro.

Nunca puedes detener dos fotones y juntarlos porque no pueden detenerse. Si quisiera unir dos gotas de agua, las juntaría a velocidades muy lentas. Eso le daría tiempo a la tensión superficial para trabajar. Sin embargo, los fotones no pueden moverse juntos a bajas velocidades. A pesar de que tienen un dipolo magnético, todavía se mueven demasiado rápido para afectarse entre sí.

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