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Nombre genérico de los dispositivos que permiten la colisión de dos haces de partículas. Estos son anillos de choque, anillos de almacenamiento que se cruzan u otros dispositivos que usan aceleradores).
1. Principio de funcionamiento de un colisionador
Cuando una partícula choca con un objetivo fijo, una gran parte de la energía se «pierde» en la energía cinética de retroceso del conjunto (el objetivo es impulsado por el proyectil). La energía propia de la colisión solo crece como la raíz cuadrada de la energía incidente. En un colisionador, por el contrario, toda la energía de las dos partículas que se encuentran constituye la energía específica de la colisión. La situación es similar, en el primer caso, al choque de un automóvil contra otro parado y, en el segundo, al choque de dos automóviles que chocan frontalmente a velocidades opuestas.
Los haces de partículas acelerados deben circular en un alto vacío (ultra alto vacío) comparable al existente en el espacio. En los puntos de impacto, se utilizan detectores enormes y ultra sofisticados con sistemas de adquisición y cálculo de datos muy complejos para analizar los resultados de las colisiones entre partículas.
2. Usos de colisionadores
Los colisionadores son aceleradores de partículas que permiten alcanzar energías muy elevadas (hasta varios TeV [teraélectronvolts] por haz de partículas), necesaria para el estudio de partículas elementales como el bosón de Higgs, pero también para la búsqueda de partículas que pudieran formar la famosa materia oscura que constituye aproximadamente el 25,8% del Universo observable. La máquina más grande de este tipo es el Gran Colisionador de Hadrones (→ LHC, Gran Colisionador de Hadrones) Cern, ubicado en la frontera franco-suiza, cuyo anillo de colisión mide 27 kilómetros de circunferencia. El CERN también cuenta con otro colisionador muy eficiente, el Proton Supersynchrotron (SPS → sincrotrón) con una circunferencia de 7 kilómetros y una potencia de 450 GeV (gigaelectronvoltios). En particular, el SPS permitió descubrir en 1983 los bosones W y Z, descubrimiento que fue coronado con el Premio Nobel al año siguiente. Todavía está activo y se utiliza en particular para el experimento COMPASS que estudia la estructura de los hadrones (partículas formadas por quarks). También hay otro tipo de colisionador en funcionamiento en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en Upton (Estados Unidos), el Colisionador de Iones Pesados Relativista o RHIC (del inglés Colisionador de iones pesados relativista). Es un acelerador de partículas que permite colisiones entre iones pesados a velocidades relativistas (próximas a la velocidad de la luz), con el fin de estudiar la forma primordial de la materia que existía en los primeros momentos del Universo, según el modelo del Big Bang.
