تبدیل سرب به طلا در CERN: تحقق رویای کیمیاگری با فیزیک مدرن

در یک دستاورد علمی بی‌سابقه، پژوهشگران مرکز تحقیقاتی CERN موفق شدند آنچه کیمیاگران قرون وسطی تنها در خواب می‌دیدند را عملی کنند؛ تبدیل سرب به طلا. این تبدیل شگفت‌انگیز در تونل ۲۷ کیلومتری برخورددهنده بزرگ هادرون (LHC) در مرز فرانسه و سوئیس رخ داد و نقطه عطفی تاریخی در فیزیک ذرات به شمار می‌رود که تحقق آرزوی دیرینه بشریت است.

به گزارش سیلاد و به نقل از Farmingdale Observer، این «کیمیاگری مدرن» در جریان آزمایش  ALICE، یکی از چهار آزمایش اصلی LHC، انجام شد. برخلاف فرآیندهای اسرارآمیز کیمیاگران قدیم، این تبدیل بر پایه فیزیک پیشرفته و فناوری‌های نوین استوار است. دانشمندان هسته‌های سرب را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت درآوردند و در برخوردهای نزدیک، میدان‌های الکترومغناطیسی عظیمی ایجاد کردند.

در این فرآیند، هسته‌های سرب که هرکدام شامل ۸۲ پروتون هستند، در جریان این برخوردها سه پروتون از دست داده و به هسته‌های طلا با ۷۹ پروتون تبدیل شدند. این فرایند تحقق واقعی رؤیای کیمیاگری از طریق فرآیندهای کاملاً طبیعی است. دستگاه کالیبراتور صفر درجه (ZDC) این تبدیل‌ها را در میان آشوب ذرات تأیید کرد.

اگرچه این دستاورد یادآور علاقه دیرینه انسان به تبدیل فلزات معمولی به فلزات گرانبها است، اما نشان می‌دهد چگونه کشفیات علمی اغلب ریشه در کنجکاوی‌های باستانی بشر دارند؛ مشابه تأیید نظریه‌های آب در مریخ توسط شهاب‌سنگ‌های مریخی.

 

در طول برخوردهای سرب-سرب، LHC  حدود ۸۹ هزار هسته طلا در هر ثانیه تولید می‌کند. در دوره عملیاتی دوم (۲۰۱۵-۲۰۱۸)، حدود ۸۶ میلیارد هسته طلا ساخته شد. با این حال، این ذرات طلایی تنها لحظه‌ای وجود دارند و سپس به دیواره‌های آشکارساز برخورد کرده یا تجزیه می‌شوند.

ارزش علمی این کشف بسیار فراتر از ارزش مادی طلا است. این آزمایش داده‌های حیاتی درباره مدل‌های گسیختگی الکترومغناطیسی فراهم می‌کند که برای درک و کاهش تلفات پرتوها در شتاب‌دهنده‌ها بسیار مهم است. این دانش به بهبود مدل‌های نظری در مهندسی ذرات پرانرژی کمک می‌کند.

کل طلای تولید شده در این چهار سال تنها ۲۹ پیکوگرم است؛ یعنی ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۲۹ گرم، که حتی تجهیزات آزمایشگاهی نیز به سختی قادر به شناسایی آن هستند. بنابراین، CERN  قصد ندارد با معادن طلای جهان رقابت کند، بلکه هدف اصلی پیشرفت دانش و فناوری است.

این دستاورد علمی نه تنها تحقق رویای کیمیاگران باستان است، بلکه پلی است میان آرزوهای هزارساله بشر و فناوری‌های پیشرفته امروز. دانشمندان با استفاده از فیزیک هسته‌ای، رؤیای تبدیل فلزات را به واقعیت تبدیل کرده‌اند و این تنها آغاز راهی است که می‌تواند به درک عمیق‌تر ساختار جهان منجر شود.