Cuando colisionan los protones
La potente máquina LHC acelera y dirige trillones de protones para colisionar con trillones de otros protones. La finalidad de este trabajo es responder cuestiones fundamentales para entender la Naturaleza. Pero, ¿qué ocurre realmente cuando los protones colisionan?.
Los protones consisten de quarks ligados por gluones, y en una colisión frontal entre dos protones, los que colisionan son sus quarks y gluones constituyentes.
La gráfica de abajo muestra imágenes de dos protones que van a colisionar. En el interior de cada protón puedes ver un “mar” de quarks y gluones. ¿Por qué tantos?. ¿ No has aprendido que hay solo tres quarks en el interior de un protón?. Bien, decimos que un protón consiste en 3 quarks de “valencia”, pero también un completo manojo de quarks y antiquarks del “mar” o “virtuales” procedentes de gluones.
¿Cuál es el producto de tal colisión?
Cuando los protones colisionan con tanta energía como en el LHC los resultados de la colisión son un chorro de todo tipo de partículas, las que forman la materia ordinaria y otras que solo existían justamente tras el Big Bang.
Las nuevas partículas son, usualmente, mucho más pesadas que las partículas colisionantes, gracias a la relación E=mc2. Para decirlo simplemente. ¡Toda la energía puesta en la colisión se transforma en masa!. Así, en una colisión protón-protón puede ocurrir "cualquier caso", supuesto que se respeten algunos principios importantes, tales como la conservación de energía y momento.