Thread by @ift_uam_csic

¡Hey! Soy un protón, una de las partículas fundamentales del universo. Ando de vacaciones desde hace un par de días, en un átomo de hidrógeno cerca de Ginebra, Suiza. Iba todo bien hasta que han comenzado a suceder cosas raras.
#hiloIFT

https://twitter.com/manuelbartual/status/899719483752935426

Estoy (con varios moles de átomos de hidrógeno más) en esta bombona de color rojo.
Al parecer, está en el corazón de las instalaciones científicas del @CERN, el Laboratorio Europeo de Física de Partículas
📷 @CERN

El átomo de hidrógeno lo formo con un compañero, un electrón con quien me había recombinado hace bastante tiempo, aproximadamente cuando se formó el Sistema Solar hace unos 5.000 millones de años
📷@NASA

Pero hace un rato una nube de electrones ha invadido la botella y un electrón extra se nos ha unido. Así que ahora somos un trío, formamos un ión de hidrógeno negativo

De repente ha aparecido un campo eléctrico que nos ha lanzado al interior de un aparato llamado Linac4, un acelerador lineal de 86 metros, con más campos eléctricos que nos empujaron hasta una energía de unos 160MeV
📷 @CERN

Con esa energía, si nos lo encontráramos enfrente, podríamos reventar un núcleo de neón y convertirlo en un confetti de los protones y neutrones que lo componen.
📷 Starline @FreepikCompany

Pero en lugar de eso, me acabo de quedar solo. Me acaban de quitar a mis dos compañeros electrones, al meterme en el PSB (Proton Synchrotron Booster), un acelerador circular de 25 metros de largo. ¡Adiós, electrones!
📷 @Shutterstock

¡Pero esto no para! Me han lanzado hacia otro acelerador, el PS (Proton Synchrotron), un círculo de 628 metros de largo, que me ha llevado a 2 GeV de energía, 13 veces más que antes. Con esta energía podría pulverizarme si me desvío del rumbo
📷 @CERN

Después del PS me han metido en el SPS (Super Proton Synchrotron) otro acelerador circular, pero de 7km de largo, que me ha puesto a 450 GeV. ¡Estoy muy acelerado!

Algunos protones compañeros me explican que en este mismo acelerador, en 1983, se descubrieron los bosones Z y W, piezas clave del Modelo Estándar de Física de Partículas. Quizás algún día consiga aprender más sobre esto...
📷 @CERN

¡Estoy en el LHC (Large Hadron Collider), la madre de todos los aceleradores! Voy en un grupo de 100 mil millones de protones. Más de 1200 imanes dipolares y casi 500 imanes cuadrupolares curvan y focalizan nuestra trayectoria. ¿Dónde nos llevan?
📷 @CERN

Llevamos 20 minutos aquí, con las cavidades de radiofrecuencia acelerándonos cada vez más ¡Estoy a tope, con 6,5 TeV de energía! Viajamos al 99,9999991% de la velocidad de la luz, y recorremos los 27 kilómetros de circunferencia 11000 veces por segundo.
📷 @CERN

Cada vuelta cruzamos 4 zonas con los detectores ATLAS, CMS, ALICE y LHCb, enormes como edificios de varias plantas. Vemos a distancia otros paquetes de protones corriendo en dirección contraria. Hace mucho frío, unos -271 C. La tensión se masca en el ambiente.
📷 @CERN

¡Nos estamos cruzando! Los paquetes en dirección contraria se abalanzan sobre nosotros. El cruce nos está pillando en mitad de CMS. Muchos compañeros han caído, víctimas de colisiones, aunque la mayoría son leves roces a distancia que los dejan casi ilesos.
📷 @CERN

¡Mayday, mayday, estoy en colisión directa con otro protón! La energía de interacción me descoyunta en mis componentes más íntimas, dos quarks up y uno down, y una nube de gluones que los mantienen unidos
📷 @QuantaMagazine

La peor parte de la colisión se la han llevado uno de mis gluones y otro del protón contrario. Han pegado tal castañazo que se ha producido un flash de quark top virtual. La energía de la colisión ha sacudido el vacío tan brutalmente que ha surgido algo que no había visto nunca…

¡Un bosón de Higgs! Es tan enormemente masivo (más de 100 veces mi masa en reposo) e inestable que en una fracción de segundo se ha desintegrado. Esta vez, de entre todas las posibilidades de hacerlo, ha desaparecido con un flash de un W virtual, convirtiéndose en dos fotones

Estos fotones son rayos gamma muy energéticos, y han dejado unas trazas espectaculares y muy reconocibles en el calorímetro electromagnético de CMS ¡Me encanta este selfi de la colisión!
📷 @CERN

Resulta que mi colisión no es la única en la Historia, y que CMS y ATLAS llevan tiempo acumulando estadísticas de producción de 2 fotones. Las que corresponden a procesos de producción de un bosón de Higgs forman una montañita a 125 GeV, el valor de su masa
📷 @CERN

Estos datos forman la base del descubrimiento del bosón de Higgs anunciado en el @CERN en 2012, que completa el Modelo Estándar de partículas elementales, y que ha motivado premios y reconocimiento para los físicos teóricos y experimentales implicados
📷 @CERN

Poco se habla del esfuerzo que hemos hecho todos los protones con los que han estado experimentando. Yo no salí mal parado, perdí un gluón, pero mi nube de campos cuánticos no tiene el número de partículas bien definido, así que mantuve mi esencia protónica sin problemas.

¡Es un orgullo haber contribuido al descubrimiento del bosón de #Higgs!
Me he ganado a pulso la vida tranquila que llevo ahora. He recuperado un electrón con el que formo un átomo de hidrógeno estable. Llevamos ya algunos días en esto que parece…

… ¿una bombona roja?

¡Fin del hilo!
Algunas explicaciones se han simplificado para su adaptación a la narrativa. Por ejemplo, las partículas cuánticas del mismo tipo son indistinguibles, de modo que no hay manera de distinguir p.ej. entre el electrón de siempre y el nuevo 😉

También los procesos de creación y desintegración son cuánticos, y ocurren simultáneamente de varias maneras diferentes: es imposible definir explícitamente cómo ocurre un proceso concreto, aunque las probabilidades de los posibles resultados se saben calcular con precisión

Y la probabilidad de que un protón pase 2 veces por la bombona roja al inicio del LHC es muchos, muchos, pero que muchos órdenes de magnitud de veces menor que la probabilidad de que este hilo viralice (¡haz tu magia, Twitter! 😉). Aparte de eso…

...todo está bien 🙂

https://twitter.com/ManuelBartual/status/901777482625503232

@threadreaderapp unroll #HiloIFT #LHC #Higgs