¿Cuál sería el “color” de las partículas subatómicas?

El “color” es un fenómeno del ojo humano. No existe fuera de la percepción humana. Lo que sí existe es la frecuencia de la luz para un fotón. Una colección completa de estos fotones puede dar como resultado un espectro de luz, o solo unas pocas bandas específicas de frecuencias.

Pero solo la luz misma tiene estas frecuencias. Tratar de aplicar el término a objetos no ligeros no tiene sentido.

Para el ojo humano, los objetos parecen tener “color” porque no absorben ni reflejan uniformemente los fotones que los golpean. La luz que se dispersa de los objetos termina teniendo un patrón de frecuencia observable en su espectro. Nuestros ojos pueden detectar esto midiendo la frecuencia de la luz y asignando neurológicamente un color.

La razón por la cual las elecciones y los protones y neutrones están coloreados en los libros es para ayudarlos a distinguirlos visualmente. Realmente no interactúan de la misma manera que la materia macroscópica cuando la luz los golpea. Y las partículas subatómicas no interactúan realmente con los fotones de ninguna manera que produzca un color específico de luz emitida.

Sin embargo, los coloreamos en libros de texto para que tenga algún truco mental en mente para distinguirlos.

El color visual tiene poco sentido. Si está hablando de eso, todas las partículas cargadas tienen varios tonos de gris, dependiendo de sus circunstancias. Las partículas no cargadas como los neutrones y los neutrinos son totalmente invisibles.

Alumbra una luz blanca a través de una gigantesca nube de electrones en el espacio, y parte de ella no podrá atravesarla, pero se dispersará. La nube sería gris como la niebla, con un tinte rojizo muy leve, ya que la dispersión Compton funciona mejor con energías más altas. Pero sobre todo de color gris. Incluso más puramente gris para protones.

Una nube de neutrones, antes de que se descompongan, sería transparente.

En cierto sentido, lo hace. Puedes iluminar un poco la luz del electrón en el experimento de doble rendija y ver en qué dirección va el electrón. Sólo ciertas frecuencias de luz funcionan. Entonces, en cierto sentido, un electrón tiene color, porque interactúa con ciertas frecuencias de luz y no con otras.

Típicamente, sin embargo, las frecuencias están fuera del rango de visión. Nuestros ojos evolucionaron para un rango particular de frecuencias. La gente dice que es un rango pequeño, pero no es tan malo. Es casi una octava (un factor de dos) en frecuencia y es más que toda la radio práctica combinada. Aún así, algunas criaturas pueden ver más. Las abejas pueden ver en el ultravioleta, y las víboras pueden “ver” en el infrarrojo.

Pero nuestros ojos evolucionaron para ver cosas de interés para nosotros, y esas cosas son típicamente mucho más grandes que las partículas subatómicas, por lo que vemos frecuencias de luz más bajas. Entonces, somos sensibles a las frecuencias más comúnmente asociadas con los electrones alrededor de los átomos, que constituyen la mayor parte de nuestro mundo.

El color se basa en cuantos de una longitud de onda particular, asociada con un elemento o compuesto químico. Para los elementos es un salto entre dos niveles de energía comunes en el átomo. Más complejo para los compuestos, a veces la luz que queda después de absorber algunas longitudes de onda.

Nada de esto es significativo para las partículas subatómicas, por supuesto.

Torpemente, se utilizó ‘color’ como etiqueta para tres tipos de quark. Debería haber sido llamado algo más.