Dos núcleos de estaño chocan a una velocidad de aproximadamente dos tercios de la velocidad de la luz. Por un instante se forma una nube densa y caliente de la que salen protones en todas direcciones. Si se capturan pares de protones y se mide con qué frecuencia salen en la misma dirección, se puede calcular el tamaño de esa nube. Este método se llama femtoscopía: funciona como un microscopio para escalas nucleares.
En el experimento se compararon dos variantes: núcleos de estaño con exceso de neutrones y con déficit de neutrones. En los primeros, la nube de protones resultó notablemente más grande: radio de 2,22 femtómetros frente a 1,74 femtómetros. Un femtómetro es la millonésima parte de la milmillonésima parte de un metro. La diferencia del 24% parece modesta, pero los núcleos originales diferían en tamaño solo un 3%. Algo infló la nube en el sistema rico en neutrones.
Los cálculos habituales, que solo tienen en cuenta el campo medio de las fuerzas nucleares, no reproducen este aumento. Por tanto, hay que considerar las interacciones por pares, lo que los físicos llaman «más allá del campo medio». Este es un paso importante: ahora tenemos una herramienta para estudiar las correlaciones de corto alcance en la materia nuclear, que son difíciles de captar por otros medios.
Las colisiones de haces radiactivos con femtoscopía precisa abren un nuevo camino. Antes se inferían estas correlaciones a partir de la dispersión de electrones en núcleos ligeros, y ahora se pueden comprobar en el entorno caliente y denso creado en el laboratorio. Esto acerca a comprender cómo se comporta la materia en las estrellas de neutrones, donde hay aún más neutrones.
La femtoscopía se parece a medir el tamaño de un fuego artificial por sus destellos: si las chispas salen a menudo en pares en la misma dirección, significa que nacieron cerca una de otra, y por la frecuencia de esas coincidencias se reconstruye el tamaño de la región de origen.
En la novela «Esquismatrix» de Bruce Sterling, las reacciones nucleares y los isótopos juegan un papel clave en la política y la tecnología: allí, el conocimiento preciso de las propiedades nucleares cambia el equilibrio de poder.