La historia
PROF. QUARK
“Ah, aquí estás. Soy el profesor Quark, encantado. Acabas de ver cómo empezó todo, y a cien metros bajo Ginebra recuperamos ese principio, en pequeño: en mi acelerador de partículas.”
PROF. QUARK
“Desde hace cincuenta años, el Modelo Estándar lo explica casi todo: quarks, leptones, tres fuerzas. Casi. Cerca del 85 % de la materia del universo es oscura, y nadie sabe de qué está hecha.”
PROF. QUARK
“Estoy seguro: la respuesta espera a energías que nadie ha alcanzado todavía. Para eso necesitamos un anillo más grande. Y luego, me temo, otro más.”
PROF. QUARK
“El principio: dos paquetes de partículas recorren el anillo en sentidos opuestos, casi a la velocidad de la luz. Se cruzan en el detector: ahí los haces chocar. El movimiento se convierte en partículas: E = mc².”
PROF. QUARK
“Cada colisión aporta datos, y con ellos pagas las mejoras. Las partículas que encuentras pagan imanes y detectores. Y cuanto mayor es la energía del haz, más pesadas son las partículas que pueden aparecer.”
PROF. QUARK
“El gran objetivo: el bosón de Higgs. Reúne cinco y el consejo aprobará el siguiente anillo. Primero el FCC, luego a lo ancho de Europa, alrededor de la Tierra, alrededor de la Luna… hasta la heliosfera.”
PROF. QUARK
“Y en algún lugar ahí fuera, más allá de todo lo conocido, esperan partículas que oficialmente ni siquiera existen. Las encontraremos. Juntos.”
Cómo funcionan las cosas
PROF. QUARK
“Abajo tienes la barra de ritmo. El punto avanza al compás de los paquetes de partículas: la zona clara es el momento en que se cruzan justo dentro del detector.”
PROF. QUARK
“Si tocas dentro de la zona clara, es un acierto: datos completos y la posibilidad de partículas nuevas. Si fallas, te pierdes el cruce: el haz solo choca con el gas residual del tubo de vacío. Unos pocos bytes, nada más.”
PROF. QUARK
“Acierto. Pero a 1 MeV solo se obtienen fotones, cuantos de luz sin masa. Todavía no hay energía suficiente para la materia.”
PROF. QUARK
“Un electrón pesa 0,511 MeV y nunca aparece solo, siempre con su antipartícula, el positrón. Suman 1,02 MeV, el mínimo que necesita el haz. Einstein, en cifras: E = mc².”
PROF. QUARK
“Una cosa más: si aciertas varios cruces seguidos, acumulas enfoque, es decir, más colisiones por acierto. Un fallo o una pausa larga y se esfuma.”
PROF. QUARK
“¡Un electrón! Tu primer pedazo de materia, creado a partir de energía pura. Su contraparte, el positrón, la predijo Paul Dirac, y en 1932 se encontró de verdad.”
PROF. QUARK
“Aquí las partículas son la segunda moneda. Los datos pagan el haz; las partículas, las máquinas. Los electrones, por ejemplo, pagan la luminosidad.”
PROF. QUARK
“Luminosidad significa paquetes más densos y, por tanto, más colisiones, incluso sin ti: 0,2 por segundo por nivel. Aun así, tus propios aciertos son mejores: el triple de probabilidad de todo lo que sea poco común o superior.”
PROF. QUARK
“Ahora la máquina funciona incluso mientras te tomas un café. Hora del siguiente objetivo: el pion, a 140 MeV.”
PROF. QUARK
“El pion es el hadrón más ligero: un quark y un antiquark unidos por la fuerza fuerte. Hideki Yukawa lo predijo en 1935 como el pegamento de los núcleos atómicos.”
PROF. QUARK
“Piones. Y enseguida muones, los primos pesados del electrón, con 207 veces su masa.”
PROF. QUARK
“Con ambos pagas el campo magnético. Imanes dipolares más potentes mantienen en su trayectoria haces más energéticos: cada nivel da ×1,3 datos por colisión.”
PROF. QUARK
“Un detector está construido como una cebolla: capa sobre capa, y cada una ve partículas distintas.”
PROF. QUARK
“En el centro, el detector de vértices para partículas pesadas de vida corta; luego, el detector de trazas para las cargadas. El calorímetro mide la energía y, en la parte más externa, las cámaras de muones: solo los muones llegan tan lejos.”
PROF. QUARK
“Cada nivel de una capa hace su familia de partículas un 12 % más frecuente. Empieza por el detector de trazas: sus primeros niveles cuestan unos pocos piones y verás trazas reales en la pantalla de eventos.”
PROF. QUARK
“Ya tienes una bonita colección. Las partículas tienen seis niveles: común, poco común, raro, épico, legendario y mítico, los grandes objetivos de cada anillo. Cada anillo más grande trae partículas nuevas e hipotéticas.”
PROF. QUARK
“El códice te cuenta qué es cada partícula y cómo se descubrió, y también lo que aún te falta.”
PROF. QUARK
“A 125 GeV la cosa se pone seria: el bosón de Higgs. Peter Higgs lo predijo en 1964 y se encontró en 2012, aquí mismo, en el CERN.”
PROF. QUARK
“En el LHC real aparece uno por cada mil millones de colisiones. Aquí va más rápido, pero sigue siendo raro. El calorímetro ayuda: ve la desintegración en dos fotones.”
PROF. QUARK
“Entre nosotros: si un paquete brilla de color, lleva algo raro. Acierta justo ese cruce, o se perderá.”
PROF. QUARK
“Ahora se pone elegante: cada partícula oscila con su propia frecuencia, E = hν. En el menú de mejoras, lleva la onda del haz justo sobre la del J/ψ y saldrán a docenas. Su hallazgo en 1974 aún se llama Revolución de Noviembre.”
PROF. QUARK
“Bien medido. Los buenos eventos se publican, en cuatro niveles: congreso, artículo, portada y premio Nobel; cada partícula tiene una casilla para cada nivel. El nivel que alcanza un evento lo decide su medida más débil: mejores detectores y mejoras la elevan. En el códice ves lo que ya está publicado.”
PROF. QUARK
“Cada evento que registras se mide con siete valores: masa, resolución, significancia, √s, apilamiento (pile-up), rareza y trigger. Los encuentras en el registro de medidas.”
PROF. QUARK
“Cada valor se compara con eventos similares de la misma fase del juego. «Mejor que el 60 %» significa: mejor que 60 de cada 100 eventos comparables.”
PROF. QUARK
“El más débil de los siete valores decide: desde el 60 %, Congreso; luego Artículo (80 %), Portada (90 %) y Premio Nobel (99,2 %). Un solo valor flojo frena todo el evento.”
PROF. QUARK
“Las casillas grises siguen vacías; se llenan solas en cuanto un evento es lo bastante bueno. Para lograrlo, mejora detector, resolución y trigger y mantén bajo el apilamiento. Toca un valor y verás qué mejora ayuda.”
