by Eiropas Kodolpētniecības centrs (CERN) nāca klajā ar paziņojumu, kas aizrauj gan zinātnes pasauli, gan tos, kuri jau sen interesējušies par alķīmiju — svins tika pārvērsts zeltā. Šis eksperiments, kas veikts Lielajā hadronu paātrinātājā (LHC), pierāda, ka elementu transmutācija nav tikai mīts vai viduslaiku fantāzija, bet gan iespējama realitāte kvantu un kodolfizikas līmenī.
Alķīmijas sapnis, zinātnes spēks
Gadsimtiem ilgi alķīmiķi visā pasaulē mēģināja pārvērst lētus metālus, piemēram, svinu, zeltā. Šo procesu viņi uzskatīja par ceļu uz bagātību, mūžīgo dzīvību vai garīgo apgaismību. Lai gan šie centieni balstījās uz metafiziku un simboliem, mūsdienu zinātne pierādījusi, ka atoma kodola pārveidošana teorētiski un eksperimentāli ir iespējama.
Kā strādā CERN eksperiments?
Eksperiments tika īstenots, izmantojot ALICE detektoru LHC paātrinātājā. Svina atomu kodoli tika paātrināti līdz gandrīz gaismas ātrumam un novirzīti tuvu viens otram, neradot tiešu sadursmi, bet gan izraisot tā sauktās ultraperifērās sadursmes.
Šajās sadursmēs radās ļoti intensīvi elektromagnētiskie lauki, kas izraisīja elektromagnētisko disociāciju – procesā no svina kodoliem tika izsisti trīs protoni, atstājot zelta kodolu ar 79 protoniem.
Formāli:
Svins (Pb, 82 protoni) – 3 protoni → Zelts (Au, 79 protoni)
Cik daudz zelta tika radīts?
Rezultāti bija pārsteidzoši, taču arī ļoti simboliski:
- Tika radīti apmēram 86 miljardi zelta kodolu
- Tie eksistēja tikai apmēram vienu mikrosekundi
- Kopējais zelta daudzums bija tikai 29 pikogrami
(2.9 × 10⁻¹¹ grami – tas ir simtiem reižu mazāk nekā redzams ar neapbruņotu aci)
Turklāt šie kodoli bija ārkārtīgi nestabili, un lielākā daļa no tiem sadalījās vai izklīda paātrinātāja iekārtās vēl pirms tie varētu tikt savākti vai stabilizēti.
Vai zeltu var ražot mākslīgi?
Teorētiski — jā. Praktiski — nē. Lūk, kāpēc:
- Procesam nepieciešami milzīgi enerģijas resursi un dārga infrastruktūra
- Ražotā zelta daudzums ir praktiski neizmantojams
- Iegūtais zelts bieži vien ir radioaktīvs vai nestabils
- Vienas šādas “zeltu ražojošas” sadursmes cena var būt miljoniem reižu augstāka nekā paša zelta vērtība
Zinātniskā un simboliskā nozīme
Neskatoties uz to, ka tas nav komerciāli pielietojams, šis eksperiments ir vēsturisks un simbolisks vairākos līmeņos:
- Pierāda, ka alķīmiska pārvērtība ir iespējama kvantu līmenī
- Sniedz jaunu izpratni par atomu struktūru un elektromagnētiskajām reakcijām
- Apstiprina teorijas par kodolu mijiedarbību ekstremālos apstākļos
- Atver durvis turpmākai pētniecībai kodolfizikā, kvantu lauka teorijā un elementārdaļiņu uzvedībā
CERN ir paveicis to, ko senie alķīmiķi tikai cerēja – pārvērtis svinu zeltā. Lai gan šī pārvēršana nav ceļš uz bagātību, tā ir ceļš uz izpratni — izpratni par Visuma likumiem, par to, kas patiesībā iespējams mūsu pasaulē, ja apvienojas cilvēces ziņkārība un tehnoloģiju spēks.
