Χρυσός από μόλυβδο: Η πρώτη αληθινή αλχημεία από ερευνητές του CERN
Επιστήμονες του CERN κατάφεραν να μετατρέψουν μόλυβδο σε χρυσό για πρώτη φορά στην ιστορία!
Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Physical Review Journals, η μελέτη των συνθηκών δημιουργίας του σύμπαντος μετά τη Μεγάλη Έκρηξη οδήγησε στη μετατροπή μολύβδου σε χρυσό στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Η ποσότητα του χρυσού που παράχθηκε ήταν ένα τρισεκατομμύριο φορές μικρότερη από όση θα χρειαζόταν για τη δημιουργία ενός κοσμήματος, αλλά έστω κι έτσι, είναι η πρώτη καταγεγραμμένη περίπτωση πραγματικής αλχημείας.
Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων είναι ο μεγαλύτερος και πιο ισχυρός επιταχυντής σωματιδίων. Είναι ένα κυκλικό τούνελ που επιταχύνει σωματίδια σε ασύλληπτες ταχύτητες και στη συνέχεια προκαλεί συγκρούσεις μεταξύ τους. Το τούνελ έχει 27 χιλιόμετρα περίμετρο και είναι μοναδικό στο είδος του.
Οι τεχνικές δυνατότητες του επιταχυντή είναι τέτοιες που χρησιμοποιείται για να δοκιμαστούν οι θεωρίες του κλάδου της Σωματιδιακής Φυσικής και να κατανοηθούν οι δυνάμεις του σύμπαντος και φαινόμενα όπως η Μεγάλη Έκρηξη. Ανάμεσα στις επιτυχίες του επιταχυντή είναι και η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης του μποζονίου του Χιγκς, μεταξύ 2010 και 2013. Μεταξύ 2015 και 2018 έγιναν σημαντικά πειράματα για την κατανόηση του Καθιερωμένου Προτύπου της Σωματιδιακής Φυσικής και περαιτέρω μελέτη του μποζονίου Χιγκς.
ALICE: Το πείραμα που αποκάλυψε το άγνωστο
Όπως διαβάζουμε στο newatlas.com , ένα από τα πειράματα στον επιταχυντή είναι το περίφημο ALICE (A Large Ion Collider Experiment), που έχει ως στόχο τη μελέτη των συνθηκών μετά το Big Bang και τη μέτρηση των ιδιοτήτων του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων. Το υπέρθερμο αυτό αέριο είναι πολύ πιθανόν να γέμισε το σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Υπάρχει επίσης ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που προκύπτει από πυρήνες ατόμων μολύβδου.
Το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής
Φαίνεται, λοιπόν, ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πυρήνων και του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου οδηγούν στον σχηματισμό χρυσού. Η μεγάλη ταχύτητα των πυρήνων προκαλεί την παραγωγή πολύ σύντομων παλμών φωτονίων. Αυτό οδηγεί σε μια διαδικασία που ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική διάσπαση (electromagnetic dissociation), κατά την οποία ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά με έναν πυρήνα και προκαλεί ταλαντώσεις στην εσωτερική του δομή, με αποτέλεσμα την εκτίναξη μικρού αριθμού νετρονίων και πρωτονίων. Για να δημιουργηθεί χρυσός (ένας πυρήνας με 79 πρωτόνια), πρέπει να αφαιρεθούν τρία πρωτόνια από έναν πυρήνα μολύβδου που βρίσκεται μέσα στις δέσμες του επιταχυντή.
Παρότι οι πυρήνες χρυσού που προέκυψαν από τη σύγκρουση διασπάστηκαν αμέσως σε μεμονωμένα πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σωματίδια, ο μόλυβδος μεταστοιχειώθηκε σε χρυσό στο πλαίσιο του πειράματος, έστω και για εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Το σίγουρο είναι ότι αυτή είναι η πρώτη φορά που παράχθηκε χρυσός με αυτόν τον τρόπο.
