Si el detector de partículas sólo observa objetos invisibles, ¿cuál es la reacción ante los objetos visibles?
Es por eso que tenemos detectores enormes y complejos y una enorme potencia informática. El detector mide la carga electromagnética, la masa (a través del momento y la velocidad de la partícula cuando pasa a través del detector) y el ángulo resultante del haz de partículas en el que entra la partícula resultante.
Luego, la computadora calcula todos los caminos y traza el impulso perdido. El impulso perdido vendría de partículas como los neutrinos, que son difíciles de detectar. Luego podemos retroceder desde el estado final hasta el estado inicial para descubrir qué sucedió en el medio. Observamos las partículas en el mismo punto y sabemos que sus trayectorias en el detector se extienden hacia atrás y sabemos que deben haber surgido aquí, de lo contrario habrían chocado y tomado caminos diferentes. También sabemos que lo más probable es que provengan de otra partícula que se desintegra en ellos o los emite. Podemos encontrar el momento de la partícula madre observando su momento combinado.
A continuación, utilizamos reglas del modelo estándar para calcular qué partículas es probable que se descompongan en estos productos. No toda la materia puede descomponerse en otra materia o liberarse de ella. Creo que la forma más sencilla de explicarlo es imaginar una grabación de alguien mezclando dos colores, pero reproducida. Si la grabación inversa "sin mezclar" el verde en dos colores, entonces esos dos colores no serían rosa y naranja. No forman verde juntos, creemos que debería ser azul + amarillo, u otro verde + azul/amarillo.
Así que podemos observar las posibles partículas madre, colocar un alfiler allí y hacer el mismo proceso para todas las demás partículas en estado final. Luego volvemos a hacer el cálculo inverso, donde la computadora calcula todas las diferentes posibilidades y determina la que mejor describe el estado del sistema. Luego lo hacemos una y otra vez, hasta que finalmente volvemos a la colisión de partículas original.
Esto requiere un gran esfuerzo computacional: una sola colisión produce gigabytes de información. Los físicos de partículas estadounidenses tuvieron que realizar mucho trabajo de programación para permitir que las computadoras reconocieran las señales de las partículas y garantizar que las leyes físicas básicas, como la conservación de la energía y la carga, se observaran correctamente en los cálculos informáticos. Para comprender la nueva física, utilizamos una gran cantidad de estadísticas para predecir la distribución de masa esperada de ciertas desintegraciones/emisiones. Si la computadora tiene una distribución con una cierta probabilidad que nuestro Modelo Estándar no puede producir (es un poco más complicado que eso, ¡pero dudo que quieras una lección de teoría estadística!), entonces está etiquetado, Los científicos físicos lo examinarán, lo intentarán. Para descubrir qué significa, vea cómo se compara con ideas teóricas que ya existen y si podría ser una de las partículas hipotéticas.
La ofc del bosón de Higgs es un buen ejemplo. Esto ha sido predicho por una teoría sobre cómo se crea la masa, el mecanismo de Higgs, que existe desde hace muchos años. "Si camina como un pato" surgió cuando los físicos del CERN vieron una partícula que tenía propiedades predichas por la teoría y participó en las desintegraciones e interacciones predichas por la teoría, graznando como un pato..." situación.