Несколько столетий назад алхимики мечтали о трансмутации обычных металлов в благородные — особенно о превращении свинца в золото. Тогда это оставалось лишь фантазией. Однако современные учёные, исследующие процессы, происходившие вскоре после Большого взрыва, смогли добиться подобного эффекта — пусть и на мгновение.
Речь идёт об экспериментах, проведённых на Большом адронном коллайдере (БАК) — крупнейшем в мире ускорителе частиц, расположенном в 27-километровом кольце недалеко от Женевы. Это один из ключевых научных инструментов Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), с помощью которого учёные исследуют фундаментальные физические процессы и структуру материи.
Недавние исследования проходили в рамках проекта ALICE (A Large Ion Collider Experiment), сосредоточенного на изучении так называемой кварк-глюонной плазмы — сверхгорячего и плотного состояния материи, которое, как предполагается, заполняло Вселенную сразу после Большого взрыва.
Во время экспериментов с почти световой скоростью сталкивались ядра свинца. Эти высокоэнергетичные столкновения не только порождали кварк-глюонную плазму, но и создавали мощные электромагнитные поля. Именно они стали ключом к превращению одного химического элемента в другой.
Как поясняют в ЦЕРН, при таких условиях возникают фотоны, способные взаимодействовать с ядрами атомов и вызывать "электромагнитную диссоциацию" — процесс, при котором из ядра вылетают протоны и нейтроны. Чтобы из свинца (82 протона) получился атом золота (79 протонов), необходимо удалить ровно три протона. Учёные зафиксировали случаи, когда это происходило, используя специальные детекторы ALICE, способные отслеживать такие выбросы.
В результате столкновений действительно образовались ядра золота — однако существовали они лишь доли секунды и тут же распадались. Всего было получено порядка 29 пикограмм золота — «в триллионы раз меньше, чем нужно для ювелирного украшения», подчёркивают исследователи.
Тем не менее, сам факт успешной трансмутации имеет большое научное значение. Это впервые, когда рождение атомов золота было зафиксировано в экспериментах на БАК. Идея древних алхимиков обрела научное подтверждение — пусть и в совершенно ином масштабе.
Результаты работы опубликованы в Physical Review Journals.
