las partículas elementales (p. ej. de protones)
Los protones no son partículas elementales, que están hechos de partons (quarks y gluones) en la "sopa".
A continuación, $\lambda$ es la longitud de onda correspondiente a la energía de la interacción a través de la habitual relación de de Broglie y $r_p$ es el radio del protón.
A baja energía con $\lambda >> r_p$ de las interacciones son como las que usted describe, los protones son puntuales y postively cargada y se repelen entre sí.
A mediados de gama de la energía con $\lambda \approx r_p$ el protón ya no es puntual sino que se comporta como un uniforme cargada cuerpo.
En la alta energía con $\lambda < r_p$ la resolución espacial es lo suficientemente precisa como para involucrar a las interacciones entre cada uno de los quarks y los protones se comporta como un paquete de 3 quarks (uud).
A muy alta energía con $\lambda << r_p$ tales como los que se encuentran actualmente en el LHC de la 'verdadera' naturaleza de los protones se revela como que contiene un siempre cambiante, de propagación de la sopa de quarks y gluones entrando y saliendo de la existencia (incluso otros quarks además de la u y d que son "normalmente" presente, que es cómo podemos producir B-mesones en el detector LHCb aunque a primera vista se podría pensar que no hay quarks b disponibles: una cierta fracción de tiempo en que un quark b de quark-gluon sopa dentro de un protón interactúa con un quark gluon de los otros protones a través de un intercambio de gluones y luego se va volando antes de hadronising en un chorro de hadrones, incluyendo B-mesones).
Así que, básicamente, a bajas energías protones ¿se comportan igual de carga positiva como punto de partículas y de rebote a la salida de uno a otro, pero lo suficientemente alto energías de las longitudes de onda de el intercambio de bosones convertido en lo suficientemente pequeño como para destacar el componente individual de quarks y gluones dentro de los protones y por lo tanto, interactuar de forma individual.
por qué se rompen en docenas de otras partículas
Este es el proceso que he mencionado anteriormente, "hadronisation". Es una consecuencia de QCD confinamiento. Wikipedia le dará una explicación más detallada, si usted lo desea, pero una comprensión cualitativa puede ser adquirida por saber que partículas de colores (es decir, los quarks y los gluones) no existen en sí mismos y tienen a la par (rojo-antired, azul-antiblue o verde-antigreen), o trío (rojo-verde-azul o antired-antigreen-antiblue) para convertirse en "incoloro" mesones o bariones, respectivamente. Mesones y bariones son cada uno de los tipos de hadrones.
El color partons producida por la alta energía de las colisiones de protones emiten los gluones que par-producir quark-antiquark pares por los cientos o incluso miles. Todos estos pueden, a continuación, se agrupan y se convierten incoloro hadrones. Usted puede imaginar lo complicado y caótico de este proceso es, que es una razón por la que es muy difícil de modelar.
