Алхимия существует с древних времен, когда люди верили, что могут превращать недрагоценные металлы в золото. Хотя это, конечно, была ерунда, а алхимию долгое время считали лженаукой, это не совсем так. Свинец чаще всего выбирался в качестве основного металла для превращения в золото, и если вы посмотрите на таблицу Менделеева, вы поймете, почему: золото имеет атомный номер 79, а свинец — 82.
Атомный номер — это общее количество протонов в атомном ядре, поэтому теоретически, если бы вы могли удалить три протона из атома свинца, он превратился бы в золото. Сделать это непросто, и хотя это казалось невыполнимой задачей, оказывается, что вы абсолютно можете превратить свинец в золото, удалив эти три протона, как недавно обнаружили исследователи из Большого адронного коллайдера. Во время проведения ALICE (эксперимента на большом ионном коллайдере) атомы свинца ускорялись с невероятной скоростью, пытаясь воссоздать состояние Вселенной сразу после Большого взрыва.
Когда атомы свинца столкнулись, протоны разошлись, что привело к превращению нескольких атомов в золото. В результате получилось около 29 триллионных грамма золота. Хотя это звучит бесконечно мало, но это так, но оно составляет около 86 миллиардов атомов, что является значительным достижением. Тем не менее, хотя это и не приведет к снижению стоимости золота в ближайшее время, это доказывает, что своего рода алхимия действительно возможна, выводя эту практику несколько за рамки псевдонауки.
Превращение свинца в золото
Хотя легко сказать, что столкновение атомов свинца на высокой скорости дает золото, за этим процессом стоит масса научных данных. Протоны удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием, которое является самой мощной фундаментальной силой во Вселенной. Когда вы сталкиваете атомы вместе, они полностью разрушаются, поэтому целью ALICE было добиться почти промаха. При этом генерируется электромагнитная сила, вызывающая затухание поля по мере удаления одного объекта (атома свинца) от другого.
Это притягивает протон, который электрически заряжен, что приводит к интересному изменению. Если все пойдет правильно и одно ядро свинца почти соприкоснется с другим, оно создаст мощное электрическое поле. Быстрый обмен между двумя ядрами приводит к колебательному движению. Это, в свою очередь, иногда может приводить к удалению протонов. Если ядро атома свинца сбросит три протона, оно превратится в атом золота.
Новые атомы золота невозможно наблюдать напрямую, поэтому ученые используют оборудование для обнаружения ядер золота. Исследователи, проводящие ALICE, полагают, что они производят около 89 000 ядер золота в секунду, но на самом деле суть эксперимента не в этом. Ядра золота врезаются в стенки коллайдера, делая их более помехой для исследований, чем Святым Граалем случайной алхимической «науки». Помимо золота, ALICE произвела таллий и ртуть после удаления одного и двух протонов соответственно.
