¿Que esta pasando en esta imagen?

Esta imagen muestra cómo se ve una típica colisión protón protón en el LHC. En LHC, CMS y ATLAS son principalmente dos detectores que buscan la física de Higgs. En esta imagen, un evento particular donde Higgs decae a dos electrones y dicets se está simulando en el detector CMS. Esta es la vista cilíndrica del detector CMS. Los puntos azules muestran la energía depositada en el calorímetro electromagnético y el amarillo muestra las pistas producidas por las partículas que pasan a través del rastreador. Ahora, cuando se produce una colisión de protones y protones, junto con los quarks / gluones participantes que producen Higgs, hay una actividad subyacente o, por ejemplo, colisiones suaves que ocurren debido a la densidad del quark marino que está presente dentro de los protones. Entonces, aquí pequeños puntos alrededor y en la dirección hacia adelante muestran la actividad mínima en el evento debido a eso. Las principales torres de depósitos de energía y el número colectivo de pistas que apuntan en una dirección son los dos chorros. Los otros dos depósitos de energía limpia con una sola pista asociada se deben a los electrones.

[Editar] Mi navegador se desmoronó y no vi la respuesta de Sandhya Jain arriba. Perdón por cualquier redundancia aquí. [/Editar]

Para mi ojo completamente inexperto, esto parece una visualización de una colisión dentro de un acelerador de partículas. Suponiendo que ese sea el caso, no soy la mejor persona para dar una explicación útil de lo que está sucediendo, pero compartiré lo poco que entiendo como un laico puro. Con suerte, un físico adecuado (o cualquier otro -ista / -ticista) podrá saltar y arrojar más luz (que broma de fotones):

Cómo funcionan los aceleradores de partículas
– Las partículas se aceleran por una pista lineal o circular a energías muy altas (es decir, cerca de la velocidad de la luz en algunos casos)

– Las partículas se dirigen hacia un objetivo fijo o se dirigen dos haces de partículas entre sí para causar una colisión (las pistas mismas están en un vacío muy alto para evitar colisiones con partículas de gas a medida que se aceleran).

– En cualquier caso, la colisión ocurrirá dentro de una gran variedad de detectores de colisión, que rastrean los escombros arrojados. Son los datos obtenidos por esos detectores que se utilizan para producir el tipo de visualización que publicó.

– En el caso del LHC (Gran Colisionador de Hadrones), las partículas aceleradas son el núcleo de los átomos de hidrógeno (los electrones se eliminan durante la primera parte de la aceleración).

Detectores de partículas
Los detectores rastrean la velocidad, masa, carga, etc. de los “desechos” resultantes, que ayudan a identificar las partículas.

Entonces, en resumen, suponiendo que la imagen que publicó es el resultado de una colisión del acelerador de partículas, lo que está viendo es una representación por computadora de la nube de desechos subatómicos causada cuando algo como un protón de hidrógeno se estrella contra otro protón de hidrógeno / ion de plomo pesado en cerca de la velocidad de la luz.

Dado que es interesante para mí resolverlo, daré mis conjeturas sobre lo que significan los colores y tal (espero que me corrijan y pueda aprender un poco más):
– Las líneas representan el camino de las partículas, el punto es rastrear su impulso (que puede decirle la masa) en función de cómo les afecta el campo magnético (momento alto = línea recta, momento bajo = espiral)
– El color representa la energía, medida cuando la partícula choca con un calorímetro (¿o tal vez la velocidad medida por la radiación emitida?)
– Los cuadrados azules miden el punto de colisión (?)
– Creo que la carga también se puede medir en función de la radiación emitida por las partículas (?), Pero no tengo idea de cómo se mostraría

Dado que no puedo dar una respuesta concreta, aquí hay algunos buenos recursos que brindan una explicación amigable para los legos sobre los conceptos básicos de un acelerador de partículas (puede llegar a mi nivel de comprensión en aproximadamente 15 minutos):
– Cómo funciona un acelerador
– Cómo funciona un detector
– Partícula elemental
– “What now for the Higgs Boson” (video de Veritasium):

Esta imagen es originalmente de CMS: Higgs simulado a dos chorros y dos electrones.

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