Descubrimos nueva física.
De hecho, los haces de partículas en el Gran Colisionador de Hadrones se mueven al 99.9997828% de la velocidad de la luz (tan cerca de su pregunta que sospecho que está pescando con curricán) en la inyección, y el 99.999999191% de la velocidad de la luz con la máxima energía. Ahí es donde chocan. La energía máxima es de 7000 GeV. Esto recrea el primer segundo – de hecho, el primer [matemático] 10 ^ {- 32} [/ matemático] segundo – del Universo.
¿Así que lo que sucede? Bueno … creamos un plasma Quark-Gluon. Ese es el punto del experimento ALICE en LHC. El detector se ve así:
- Si una pelota de tenis vuela al 99% de la velocidad de la luz, ¿estará en cada lugar de su trayectoria o se saltará alguna en su camino?
- Si Bob corre a velocidad constante, ¿cuál es la velocidad mínima v para la cual puede alcanzar el tren?
- Cuando los automóviles de cruces opuestos, la velocidad de cruce es la suma de sus velocidades. ¿Podemos hacerlo para ir más rápido que la velocidad de la luz?
- ¿Qué se necesitaría para alcanzar la mitad de la velocidad de la luz?
- ¿Qué pasaría si viajara a la velocidad de la luz y mirara detrás de mí?
En el Universo de hoy, no hay suficiente energía para que podamos ver quarks “libres”. La fuerza fuerte tiene una propiedad extraña y hermosa llamada “libertad asintótica” que atrapa a los quarks en protones y neutrones, pero en el primer segundo (en realidad menos tiempo que eso) eran libres, en algo llamado “plasma de quarks-gluones”. Y eso ha sido recreado por el LHC
Vemos el Bosón de Higgs, que es responsable de dar a las partículas sus masas. Fue detectado por el CMS y los detectores ATLAS en el LHC, en una colisión que se veía así:
Para dar sentido a colisiones como esta, los físicos de partículas ejecutan muchas simulaciones de lo que sucederá con las colisiones de alta energía, para que puedan saber qué significan estas pistas.
¡Encontramos una partícula de cuatro quark! Hasta ahora, todos pensaban que los hadrones tenían tres quarks (protones, neutrones y sus primos de orden superior) o dos quarks (mesones, incluidos kaons, b, piones, etc.). ¡Pero la partícula Z parece tener cuatro quarks!
Y esto es solo el comienzo de lo que descubriremos. Quizás descubramos que la supersimetría es correcta; tal vez descubramos si hay más de cuatro dimensiones y, de ser así, si realmente están “compactadas”. Hay algunas teorías de que la gravedad es débil porque se está “filtrando” en universos paralelos. Tal vez encontraremos evidencia de eso, o evidencia de que está mal.
Entonces, ¿qué sucede cuando las partículas chocan entre sí al 99.9999991% de la velocidad de la luz? Mucho … y sucede a pocos metros bajo algunos tranquilos pueblos suizos y franceses.
