Naukowcy spełnili odwieczne marzenie alchemików. Zmienili ołów w złoto

Zamiana ołowiu w złoto była największym marzeniem starożytnych i średniowiecznych alchemików. Okazało się jednak, że nie da się tego zrobić metodami chemicznymi. Ostatni eksperyment w Wielkim Zderzaczu Hadronów pokazał, że istnieje inny sposób.

Publikacja: 16.05.2025 12:11

Zespół fizyków przeprowadził eksperyment, w wyniku którego udało się zamienić ołów w złoto

Zespół fizyków przeprowadził eksperyment, w wyniku którego udało się zamienić ołów w złoto

Foto: Adobe Stock

Zespół fizyków obsługujących detektor ALICE (A Large Ion Collider Experiment) w ośrodku CERN dokonał czegoś, co wydawało się niemożliwe – zamiany ołowiu w złoto. Mimo że istniało ono zaledwie przez ułamek sekundy, a następnie się rozpadło, jest to bardzo cenne odkrycie w fizyce jądrowej oraz ważne dokonanie z historycznego punktu widzenia. Artykuł poświęcony odkryciu został opublikowany w „Physical Review Journals”.

W jaki sposób naukowcy przemienili ołów w złoto?

Dawni alchemicy zaobserwowali, że ołów i złoto mają podobną gęstość. Z biegiem czasu przekonali się, że są to zupełnie inne pierwiastki i nie da się przekształcić jednego w drugi przy pomocy ówcześnie znanych metod. W XX w. wraz z narodzinami fizyki jądrowej okazało się jednak, że istnieje możliwość przekształcenia ciężkich pierwiastków w inne poprzez rozpad promieniotwórczy lub pod wpływem bombardowania neutronami bądź protonami w warunkach laboratoryjnych. 

Czytaj więcej

Nowe obserwacje dotyczące gwiazd. „Odkrycia te podważają obecne modele"

CERN to Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek, a jednocześnie największa tego typu placówka na świecie. Znajduje się niedaleko Genewy w Szwajcarii. Za pomocą znajdującego się tam Wielkiego Zderzacza Hadronów, naukowcy sprawili, że atomy ołowiu zaczęły uderzać w siebie z prędkością bliską prędkości światła. Jony nie zderzały się czołowo, tylko mijały się, co doprowadziło do wytworzenia wokół nich intensywnego pola elektromagnetycznego. To z kolei wytworzyło impuls energii w postaci fotonów, które oddziaływały z jądrami ołowiu, powodując ich wzbudzenie. W efekcie jądro ołowiu, które ma 82 protony, wyrzuciło 3 z nich, przekształcając się w jądro złota mające 79 protonów. Cały proces został zarejestrowany przez detektor ALICE odpowiedzialny za pomiar liczby emitowanych cząstek.

Jądra złota istniały zaledwie przez ułamek sekundy i niemal natychmiast zderzyły się z aparaturą eksperymentalną lub rozpadły na pojedyncze protony, neutrony i inne cząstki. Według obliczeń fizyków w latach 2015–2018 w wyniku eksperymentów w Wielkim Zderzaczu Hadronów udało się wytworzyć 86 miliardów jąder złota, co stanowi równowartość 29 pikogramów (bilionowych części grama) złota. Naukowcy przyznają, że ta suma jest biliony razy mniejsza niż potrzeba do wykonania biżuterii.

Czytaj więcej

Wszechświat skończy się szybciej, niż zakładano. Ile czasu nam zostało? Nowe badanie

Eksperyment naukowców miał odwzorować warunki, jakie panowały po Wielkim Wybuchu

Wysokoenergetyczne zderzenia między jądrami ołowiu w Wielkim Zderzaczu Hadronów mogą tworzyć plazmę kwarkowo-gluonową. Jest to niezwykle gorący i gęsty stan materii jądrowej, który prawdopodobnie wypełnił wszechświat tuż po Wielkim Wybuchu. Ta mieszanina kwarków i gluonów szybko się połączyła i dała początek wszelkiej materii, którą znamy obecnie. Detektor ALICE w Wielkim Zderzaczu Hadronów jest poświęcony fizyce ciężkich jonów i został zaprojektowany do badania fizyki silnie oddziałującej materii przy ekstremalnych gęstościach energii.

Naukowcy z CERN nie będą zajmować się produkcją złota. Eksperyment dostarczył jednak nowych informacji na temat tego, jak powstają pierwiastki i jak pola elektromagnetyczne mogą manipulować jądrami atomowymi. Poza tym lepsze zrozumienie tego, jak fotony mogą zmieniać jądra, pomoże im poprawić wydajność Wielkiego Zderzacza Hadronów. Ostatnie badanie potwierdziło także niezwykłą czułość detektora, który został zaprojektowany nie do wytwarzania złota, ale do badania tego, jakie były początki wszechświata.

Zespół fizyków obsługujących detektor ALICE (A Large Ion Collider Experiment) w ośrodku CERN dokonał czegoś, co wydawało się niemożliwe – zamiany ołowiu w złoto. Mimo że istniało ono zaledwie przez ułamek sekundy, a następnie się rozpadło, jest to bardzo cenne odkrycie w fizyce jądrowej oraz ważne dokonanie z historycznego punktu widzenia. Artykuł poświęcony odkryciu został opublikowany w „Physical Review Journals”.

W jaki sposób naukowcy przemienili ołów w złoto?

Pozostało jeszcze 87% artykułu
Kosmos
Nowe badania Księżyca. „Wynik tak nas zaskoczył, że nie uwierzyliśmy w niego”
Kosmos
Wszechświat skończy się szybciej, niż zakładano. Ile czasu nam zostało? Nowe badanie
Kosmos
Nowe obserwacje dotyczące gwiazd. „Odkrycia te podważają obecne modele"
Kosmos
Zbliża się majowa pełnia. Kiedy obserwować Kwiatowy Księżyc?
Kosmos
Radziecka sonda kosmiczna ominęła Polskę. Jest potwierdzenie