No es tanto un “mecanismo” como un “conjunto de reglas”. El conjunto de reglas se llama Modelo Estándar. Le indica qué propiedades deben conservarse en cada interacción.
No hay ningún “mecanismo” interno. Hasta donde sabemos, es fundamental, sin subpartes. Las interacciones suceden no porque algo agarre una pieza y garantice que siga las reglas. Por el contrario, las reglas simplemente se siguen. La energía se conserva. Se conserva la carga eléctrica. El momento angular se conserva. Y así sucesivamente, con un pequeño número de otras propiedades (como “isospin débil” y “carga de color”) que son mucho menos familiares.
Todos estos son propiedades de la materia. Una de las propiedades más prominentes de la materia es la masa, y recuerda que la masa es energía. No se convierten el uno en el otro; son literalmente lo mismo. Las partículas también reaccionan con otros campos: el campo eléctrico, el campo de Higgs, etc., de acuerdo con sus otras propiedades, y eso determina qué partículas se obtienen.
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Bajo las reglas de la mecánica cuántica, nuevas partículas de todo tipo aparecen y desaparecen de la nada, todo el tiempo. Solo dura poco tiempo, aprovechando una especie de escapatoria en la ley de conservación de la energía: el Principio de incertidumbre de Heisenberg. Puede obtener pequeñas violaciones de la ley, pero solo por tiempos tan cortos que el tiempo apenas existe.
Cuando dos protones (que contienen seis quarks) chocan entre sí con alta energía, interactúan con esas partículas virtuales (que incluyen el bosón de Higgs) de acuerdo con las reglas del Modelo Estándar. Ese estado es demasiado inestable para durar mucho tiempo y, finalmente, algunas partículas se alejan lo suficiente como para dejar de interactuar con las demás. Ese es el producto final de la interacción.
La materia no se convierte en energía, ni al revés. Es todo lo mismo, y se conserva en el proceso (en escalas de tiempo por encima de las escalas cuánticas muy pequeñas). Las salidas pueden incluir fotones, que pueden sentirse como “energía pura”, ya que no tienen ninguna otra carga además de su masa / energía, pero en realidad son solo otra partícula que contribuye a la reacción total. No hay conservación de “fotones”: los fotones pueden aparecer y desaparecer a voluntad (siempre y cuando su energía vaya a otro lado).
