Un acelerador de partículas utiliza campos electromagnéticos para acelerar una partícula cargada (un electrón, un protón o un ion) hasta velocidades muy altas, en algunos casos casi la velocidad de la luz. Eso produce un “haz” de partículas con una energía extremadamente alta, que es útil para todo tipo de experimentos.
Para algunos ejemplos, los aceleradores de partículas permiten descubrir nuevos elementos, porque al disparar las partículas correctas entre sí puede crear la oportunidad de que ocurra la fusión, sintetizando un nuevo elemento en la tabla periódica.
Los aceleradores de partículas también se usan a menudo para separar las partículas existentes para conocer su estructura interna: la imagen a continuación es de una cámara de burbujas, que muestra la “explosión” de partículas producida por un experimento de aceleración. Estos experimentos proporcionan la evidencia y la confirmación de muchas partículas fundamentales, como los quarks.
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Sin embargo, desde la perspectiva física más fundamental, los aceleradores de partículas están por depositar momentáneamente la mayor cantidad de energía posible en un espacio pequeño, para crear la posibilidad de observar nuevas partículas o fenómenos. Si piensas en la famosa ecuación de Einstein, E = mc2, nos dice que la materia es equivalente a la energía. Sin embargo, también funciona a la inversa, diciéndonos que la energía es equivalente a la materia. En los términos más simples, cuanta más energía pueda depositar un acelerador de partículas, mayores serán las partículas que potencialmente verá crear. Es por eso que se necesitaba un acelerador muy, muy grande (el Gran Colisionador de Hadrones) para observar el Bosón de Higgs. El Higgs es muy masivo, por lo que se requirió una cantidad extraordinaria de energía para ver uno.
