Przez wieki alchemicy marzyli o przekształceniu ołowiu w złoto – nie przez magię, ale poprzez odblokowanie ukrytego potencjału samych metali. Chociaż ich metody nigdy się nie wydostały, Metody Modern Science wreszcie.
Naukowcy z Duży zderzak hadronowy (LHC)-największy na świecie akcelerator cząstek o najwyższej energii-zaobserwował prawdziwą transmutację ołowiu na złoto. Ale ta transformacja nie pochodziła z bezpośrednich zderzeń, jak wcześniej zaobserwowano. Zamiast tego pojawił się poprzez nowy mechanizm obejmujący interakcje prawie pomiaru między jądermi atomowymi.
. LHC został zbudowany w celu przyspieszenia cząstek w pobliżu prędkość światła. Kolizje tych cząstek pozwalają naukowcom zbadać fundamentalne Budowanie materii i zbadaj, w jaki sposób nasz wszechświat jest ustrukturyzowany na najmniejszych skalach.
Podczas gdy istotne informacje zostały zebrane z takich zderzeń czołowych, większość spotkań w zderzaku jest pośrednią. W tych „bliskich brakach” cząstki przechodzą blisko siebie bez kontaktu, ale generują pola elektromagnetyczne tak intensywne, że mogą wywołać nieoczekiwane reakcje jądrowe.
„Pole elektromagnetyczne emanujące z jądra ołowiu jest szczególnie silne, ponieważ jądro zawiera 82 protony, z których każdy zawiera jeden ładunek podstawowy”, napisali urzędnicy Europejskiej Organizacji Badań Badań jądrowych (znanych z francuskiego akronimu, CERN) w a oświadczenie.
„Ponadto bardzo duża prędkość, z jaką jądra ołowiowe przemieszczają się w LHC (odpowiadające 99,9999993% prędkości światła) powoduje, że linie pola elektromagnetyczne są wbijane w cienki naleśnik, poprzedni do kierunku ruchu, wytwarzając krótkotrwały puls fotonów”-dodali.
Impuls ten może wywołać proces znany jako dysocjacja elektromagnetyczna, w której foton oddziałuje z jądrem, indukując oscylacje wewnętrzne, które wyrzucają neutrony i fotony. W przypadku przełomowego atomu ołowiu utrata trzech protonów w tym procesie powoduje tworzenie złota.
„Imponujące jest widzenie, że nasi detektory mogą obsługiwać kolizje czołowe wytwarzające tysiące cząstek, a jednocześnie są wrażliwe na zderzenia, w których tylko kilka cząstek jest wytwarzanych jednocześnie, umożliwiając badanie elektromagnetycznego„ transmutacji jądrowej ”, wspomniał Marco Van Leeuwen.
Praca „jest pierwszą, która systematycznie wykrywa i analizuje eksperymentalnie podpis produkcji złota w LHC”, dodała Uliana Dmitrieva z Alice Collaboration.
Zespół był w stanie zidentyfikować stratę protonu nie tylko związaną z tworzeniem się złota, ale także z produkcją atomów ołowiu, Thallium i Mercury. Ta analiza była możliwa dzięki urządzeniu o nazwie kalorymetr zero stopnia (ZDC), który wykrywa i zlicza interakcje Photon-Nucleus poprzez pomiar powstałych emisji.
Zespół poinformował, że LHC może wytwarzać do 89 000 złotych jąder na sekundę z kolizji ołowiu. „Analiza Alice pokazuje, że podczas Run 2 z LHC (2015-2018) w oświadczeniu utworzono około 86 miliardów złotych jąder”, napisali w oświadczeniu urzędnicy CERN.
Jednak każdy współczesny alchemik, który ma nadzieję, że zarobi się na środku zarobkowej, może być rozczarowany. Odpowiada to tylko 29 pikogramom (2,9 × 10-11 gramy) materiału, a te złote atomy są wyjątkowo krótkotrwałe. Są tak energiczni, że natychmiast uderzają w części LHC, jak rura wiązka lub kolimaty, rozpadając się niemal natychmiast w protonyneutrony i inne cząstki. W rezultacie złoto istnieje tylko za ulotną część sekundy.
„Wyniki […] Testuj i ulepszaj teoretyczne modele dysocjacji elektromagnetycznej, które poza ich wewnętrznym zainteresowaniem fizyki są wykorzystywane do zrozumienia i przewidywania strat wiązki, które stanowią główną granicę wydajności LHC i przyszłych koliderów ” – podsumował John Jowett, również współpracy Alice.
