Un momento activo, la colisión, y un motor de crecimiento, la energía del haz.
Los bosones de Higgs son la única moneda de prestigio. Todo lo demás se destina a mejoras.
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.”
Cuatro paquetes por haz recorren el anillo y se cruzan en el detector a un compás fijo. Un toque dentro de la ventana de acierto alrededor de un cruce es un acierto. Cada cruce cuenta una sola vez, y el juego reacciona al toque inicial, no al soltar.
Un toque fuera de la ventana solo golpea gas residual en el vacío: 2 % del rendimiento y ninguna partícula.
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.”
Cada acierto dentro de los 2 s posteriores al anterior (+0,3 s por nivel de enfoque) sube el combo en uno, hasta 8 (+1 por nivel de enfoque). Un fallo o quedarse sin tiempo lo reinicia a cero. De media, un acierto genera 1 + 0,25 × combo colisiones, cada una con su propia tirada de obtención.
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.”
En cuanto se cierra la ventana de acierto de un cruce, el juego calcula de antemano qué partículas raras (raras y superiores) produciría la siguiente colisión manual. Se anuncia la más rara: el siguiente paquete brilla de su color. Acierta ese cruce y la consigues seguro; si fallas o lo saltas, se pierde. La tasa sigue exactamente igual, solo que la ves venir.
PROF. QUARK
“Entre nosotros: si un paquete brilla de color, lleva algo raro. Acierta justo ese cruce, o se perderá.”
Nueve mejoras, cada una pagada con sus propias partículas para que cada rareza tenga su utilidad. Cuatro de ellas son subdetectores.
Detalles, física y valores por nivel de cada mejora
| Mejora | Efecto | Se paga con | Nivel máx. |
|---|---|---|---|
| Energía del haz | Haz ×1,28: partículas más pesadas posibles, más datos por acierto | datos | sin límite |
| Luminosidad | +0,2 colisiones automáticas por segundo | datose⁻ | 60 |
| Campo magnético | ×1,3 datos por colisión | μπ | sin límite |
| Detector de vértices | ×1,12 para τ, J/ψ, B y top: detecta vértices de desintegración desplazados | KJ/ψ | sin límite |
| Detector de trazas | ×1,12 para π, K, p y W: mide las trazas de partículas cargadas | πp | sin límite |
| Calorímetro | ×1,12 para e, Higgs e hipótesis pesadas: mide la energía (H→γγ) | e⁻Z | sin límite |
| Cámaras de muones | ×1,12 para μ, Z y fotón oscuro: en el exterior, solo pasan los muones | μτ | sin límite |
| Enfoque del haz | Ventana de acierto +20 ms, combo un nivel más alto | π | 12 |
| Criostato | +2 horas de funcionamiento sin conexión | pτ | 10 |
Cada nivel de un subdetector hace que su familia de partículas sea un 12 % más frecuente (×1,12) y amplía visiblemente el detector. Los primeros niveles son baratos para que las trazas y las torres reales se vean pronto. El subdetector que potencia a cada partícula figura en su página.
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.”
La capa más interna, de píxeles de silicio, está a solo unos centímetros del punto de colisión. Mide las trazas con una precisión de pocos micrómetros y localiza dónde se originan. Partículas como los hadrones B o el tau recorren desde una fracción de milímetro hasta milímetros antes de desintegrarse: un vértice secundario desplazado las delata.
Potencia las partículas con desintegraciones desplazadas: τ, J/ψ, hadrones B, top, LQ y N.
Impulsos
Tiras y píxeles de silicio miden la trayectoria de las partículas cargadas en muchos puntos. Un campo magnético (CMS 3,8 T, ATLAS 2 T) curva las trayectorias: el radio da el momento, p ≈ 0,3 · B · r (p en GeV/c, B en teslas, r en metros), y el sentido de la curvatura, el signo de la carga. Las partículas neutras no dejan traza.
Potencia las partículas cargadas que dejan trazas: π, K, p, W y partículas cargadas pesadas.
Impulsos
Los electrones y los fotones inician en un material denso una cascada de electrones, positrones y fotones hasta que toda la energía se absorbe y se mide (ATLAS: plomo y argón líquido; CMS: cristales de tungstato de plomo). También el bosón de Higgs se descubrió en 2012 mediante desintegraciones en dos fotones.
Potencia el electrón, el fotón, el Higgs y otras partículas que depositan aquí su energía.
Impulsos
Los muones son unas 200 veces más pesados que los electrones, radian poco y por eso atraviesan todo lo que tienen delante. Por eso los tubos de deriva y las cámaras están en la parte exterior: lo que todavía da señal allí es casi siempre un muon. Así, desintegraciones como Z → μμ se reconocen con especial limpieza.
Potencia el muon, el Z, el Z′ y el A′. Los niveles superiores añaden estaciones exteriores: el detector crece.
Impulsos
La energía del haz es un deslizador hasta la energía que has comprado. Si queda dentro de ±3 % de la masa de una partícula que se produce de forma individual, la tasa de esa partícula sube ×25 mientras todas las demás se vuelven la mitad de frecuentes. En el juego deslizas la onda cian del haz sobre la onda objetivo.
Dos resonancias reales se pueden sintonizar desde el principio: el J/ψ (descubierto en 1974) y el bosón Z (el LEP como fábrica de Z). Se pagan con el detector de vértices y el calorímetro. A partir del anillo 7 se puede sintonizar cualquier partícula con masa, el Higgs incluido.
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.”
Sintonía del haz
“Arrastra la onda cian del haz sobre la onda de J/ψ. Cuando ambas coinciden exactamente, el haz entra en resonancia: la partícula aparece en masa.”
Cada nivel de luminosidad añade 0,2 colisiones por segundo sin combo (hasta el nivel 60). El primer nivel es una colisión cada cinco segundos, así que tocar sigue siendo la fuente principal durante mucho tiempo. Los aciertos manuales encuentran partículas de poco comunes en adelante 3 veces más a menudo que las colisiones automáticas.
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.”
Cuando vuelves, el juego multiplica el tiempo que estuviste fuera por tus colisiones por segundo, con un límite de 2 horas más 2 horas por nivel de criostato (hasta el nivel 10), y calcula las obtenciones de forma estadística. Un resumen te cuenta lo que halló el haz.
