Cuando las personas describen las interacciones de los neutrinos, las describen como raras/poco frecuentes debido al hecho de que los neutrinos son eléctricamente neutros y tienen poca masa, si es que tienen alguna. Bueno, ¿por qué entonces el fotón es mucho más fuertemente interactivo considerando que es neutral y sin masa? ¿Cuál es la discrepancia entre los dos? ¿Por qué el neutrino es tan escurridizo, mientras que la luz prevalece tanto? ¿Tiene esto quizás algo que ver con el hecho de que un neutrino es un fermión mientras que un fotón es un bosón?
El fotón se acopla directamente a las cosas cargadas, por ejemplo, a través de la dispersión Compton . Esto está indirectamente relacionado con el espín, ya que las interacciones directas entre fermiones son difíciles de construir.
El neutrino, por otro lado, no se acopla inmediatamente a ninguna otra partícula de materia. Requiere un portador de fuerza. Ahora resulta que los únicos portadores de fuerza que se preocupan por el neutrino son los (y en menor medida la bosón). Sin embargo, estos son realmente masivos, lo que hace que la interacción sea muy rara.
Esta es una situación diferente a la de un electrón, por ejemplo. Tampoco se acopla directamente a otras partículas de materia. Aún así, puede interactuar a través del fotón, que no tiene masa y, por lo tanto, puede transmitir fácilmente energía e impulso.
Los neutrinos que no tienen carga significa que no participan en las interacciones electromagnéticas, que son las más fuertes (al menos de largo alcance). El hecho de que sean leptones significa que no interactúan con la fuerza fuerte (que es, como su nombre lo dice, fuerte), por lo tanto, solo pueden interactuar a través de la fuerza débil, que es, como su nombre lo dice, débil.
Los fotones, por otro lado, no llevan carga, pero transmiten energía electromagnética, por lo que, de hecho, SÍ participan en las interacciones electromagnéticas (los circuitos eléctricos oscilantes irradian). ¿Porqué es eso? El fotón es de hecho (en cierto sentido) el agente que transmite la fuerza electromagnética entre otras partículas; es el bosón de calibre del campo electromagnético. Casi todos los bosones elementales en el modelo estándar (excepto el bosón de Higgs) son de hecho bosones de calibre, es decir, son los portadores de fuerza de algunas de las fuerzas elementales (fuerte, débil, electromagnética). Por lo tanto, todos tienen que interactuar bastante fuertemente en algún sentido.
Con todo, esto significa que sí, los dos son muy diferentes y tiene algo que ver con el hecho de que el fotón es un bosón y el neutrino es un fermión, pero en un nivel diferente de lo que piensas.
Conocemos cuatro fuerzas fundamentales, tres de ellas incluidas en el Modelo Estándar. A bajas energías (en comparación con la masa de ) las fuerzas tienen intensidades de la siguiente manera:
fuerza fuerte > fuerza EM > fuerza débil > gravedad
Además, el fotón y el neutrino son realmente muy diferentes. El fotón es un portador de fuerza, mientras que el neutrino es una partícula de materia.
Ahora bien, las partículas de materia solo interactúan si llevan la carga correspondiente. El neutrino solo lleva una carga débil y, por lo tanto, solo puede interactuar a través de la fuerza débil. El fotón es el portador de la fuerza EM.
Ahora, la desigualdad anterior dice que la fuerza EM es más fuerte, lo que significa que el fotón interactúa con más frecuencia que un neutrino.
Avrham Atón