Векове наред алхимиците са търсили начин да превърнат оловото в злато. Дълбоко под земята, на границата между Франция и Швейцария, физиците в ЦЕРН най-после успяха - но без заклинания и философски камъни. Само с помощта на чиста физика и частици, летящи с почти светлинна скорост, пише Nature.
За част от секундата при експерименти в Големия адронен ускорител (LHC), учените успяха да създадат злато от олово. За първи път това явление не само е наблюдавано, но и точно измерено - и то променя представите ни за възможностите на модерната наука.
Съвременният философски камък: Ето как е станало
Големият адронен ускорител е 27-километров подземен пръстен, който ускорява частици до над 99.999993% от скоростта на светлината. Когато два оловни йона се сблъскат челно, те създават миниатюрни "големи взривове", наподобяващи условията във Вселената малко след раждането ѝ. Но понякога тези йони просто се разминават - без пряк сблъсък, само с мощна електромагнитна размяна.
Тези така наречени ултрапериферни сблъсъци създават изключително силни електромагнитни полета, които отделят фотони (светлинни частици) с достатъчно енергия, за да изхвърлят по няколко протона и неутрона от ядрата на атомите. Това явление, известно като електромагнитна дисоциация, може да превърне един атом на олово-208 (с 82 протона) в злато (с 79 протона), като изхвърли точно три протона.
Златото е мимолетно: само за секунда
Звучи като модерна алхимия. По време на втория експериментален период на ускорителя (2015–2018 г.), при такива почти-сблъсъци се създавали средно 89 000 златни атома в секунда. В следващия цикъл, с по-висока енергия, броят нараснал на около 178 000 атома в секунда.
Още: Цената на златото постави нов невероятен рекорд
Звучи впечатляващо - докато не се замислим, че само в един грам злато има над 3 трилиона атома. При този темп ще са нужни десетки милиарди години, за да се получи дори милиграм. А и това злато съществува само за миг.
Новосъздадените атоми се раждат в поток от високoенергийни частици и почти веднага се сблъскват с други, разпадайки се на субатомни части. Те са злато - но само за части от секундата. Животът им е кратък, а цената за създаването им - астрономическа. На практика "изработката" е много по-скъпа от неговата стойност: експериментът обаче си заслужава
Не само злато
Интересното е, че златото не е единственият елемент, който се образува по този начин. Експериментите също така произвеждат талий (с 81 протона) и живак (с 80 протона) — и то в далеч по-големи количества. Това дава на учените нов поглед към възможностите на ядрената физика и отваря вратите към по-задълбочено разбиране за поведението на материята при екстремни условия.
