5. Aceleradores

 
 

    En el capítulo 2 (“Colisiones: el método experimental”) vimos cómo la manera principal de averiguar cuál es la estructura de la materia consiste en enviar un haz de partículas contra un blanco (que puede ser otro haz y observar lo que pasa (a baja energía, los proyectiles se desvían y a energías mayores se crean partículas nuevas; ver también el capítulo 3 ).

    También quedó claro que hay dos motivos para intentar conseguir energía cada vez más altas.

1. Cuanto mayor es la energía, menores son las distancias que se pueden explorar. Ver secciones 2.3 (planteamiento del problema y algunas cifras ilustrativas) y 4.2.1 (explicación teórica desde la mecánica cuántica).

2. Se pueden crear nuevas partículas si se alcanza en el acelerador la energía suficiente (al menos igual a su energía en reposo mc2). Esas partículas pueden no ser más que nuevas agrupaciones de elementos ya conocidos, grandes sorpresas o elementos claves de alguna teoría (como la partícula de Higgs que los físicos buscan actualmente para completar, ampliar o poner en problemas el modelo estándar del que trata el capítulo 7). En la sección 2.4 se hace una introducción cualitativa y en las 4.3.2a – b – c se trata la teoría.

    Estos son los puntos que vamos a tratar brevemente:

5.1 ¿De dónde salen las partículas?
5.2 ¿Cómo se aceleran las partículas?
5.3 Aceleradores lineales y circulares.
5.4 Desviación y enfoque de partículas con campos magnéticos.
5.5 Los grandes aceleradores: el LHC del CERN.
5.6 Pero no toda la Física de Altas Energías se hace en los aceleradores.

   La siguiente figura trata de ser un resumen gráfico:

Figura 5.1 (¿Están bien orientados los imanes para hacer lo que hacen?)

   Antes de comenzar con esos puntos, recordemos que el nombre “acelerador” podría no ser el más apropiado. En los aceleradores actuales lo más normal es que las partículas alcancen una velocidad prácticamente igual a la de la luz en el vacío muy pronto; a partir de ahí el aumento de velocidad es casi inapreciable. Lo que de verdad aumenta es la energía y el momento lineal.