Hasta 1932 se pensaba que los átomos consistían en un núcleo con carga eléctrica positiva (otorgada por los protones) que estaba rodeada de cargas negativas (los electrones). Ese año se descubrían los neutrones, las partículas con carga neutra que faltaban en el núcleo de los átomos para que su estructura tuviera algún sentido. Estas tres partículas, se creía, servían explicar por fin la naturaleza de la gran variedad de elementos químicos que nos rodean, desde el hidrógeno hasta el uranio. Pero, a finales de los años 60, se habían encontrado indicios de que los protones y los neutrones estaban compuestos por otras partículas aún más pequeñas que, por su carácter indivisible, reciben el nombre de partículas elementales.
¿Cómo se estudian las partículas elementales?
Por desgracia, estudiar estos cuerpos tan minúsculos es una tarea muy difícil porque no puedes partir por la mitad una partícula con un cuchillo muy afilado y ver qué partículas elementales contiene en su interior, pero los físicos dieron con una solución muy elegante que les permitía mirar el interior de las partículas y descubrir de qué están compuestas: estrellarlas unas contra otras con tanta fuerza que estallen en mil pedazos elementales.
Estudiando los restos de estas colisiones no sólo se puede estudiar la estructura fundamental de distintos tipos de partículas, sino que también es posible descubrir otras nuevas. El principio que hay detrás el simple: como la energía ni se crea ni se destruye, la energía de las partículas originales antes de la colisión debe ser la misma que la del conjunto de escombros subatómicos que salgan disparados después de la colisión.
Pero las partículas necesitan colisionar con una energía cinética tremenda para ser reducidas a metralla elemental, y esas energías tan sólo se alcanzan si viajan a velocidades cercanas a la de la luz en el momento del impacto. Ahí es donde entran los aceleradores de partículas que… Bueno, hacen precisamente eso: acelerar partículas a velocidades de hasta casi 300.000 kilómetros por segundo.
