"الخيمياء" في العمل حيث يكتشف سيرن تحول ذرات الرصاص إلى ذهب

في إنجاز علمي لم يسبق له مثيل، نجح علماء تجربة أليس (ALICE) في مصادم الهدرونات الكبير (LHC) التابع لسيرن بتحويل الرصاص إلى ذهب، بمعدل 89,000 نواة كل ثانية. يحدث التحول عندما تطرد تصادمات عالية الطاقة ثلاثة بروتونات من نواة الرصاص، فتبقى نواة ذهب تحتوي على 79 بروتونًا.

بدلاً من الاعتماد على تصادم مباشر، أجرى الباحثون في ALICE تصادمات غير مباشرة بين نوى الرصاص السريعة، فتنشأ مجالات كهرومغناطيسية شديدة تؤدي إلى تفكك كهرومغناطيسي. تطلق العملية فوتونات عالية الطاقة تتفاعل مع نواة الرصاص، فتطرد بروتونات ونيوترونات ويتحول العنصر.

استخدم الفريق أجهزة قياس دقيقة تُعرف بمسعرات درجة الصفر (ZDC) لعد النوى التي تحولت من رصاص إلى ذهب، بعد مرورها بمراحل أنتجت الزئبق والثاليوم. يعيش الذهب الناتج وقتًا قصيرًا جدًا قبل أن يتفكك، لكنه يُظهر لأول مرة كيف يتحول العنصر إلى آخر.

في جولة التصادمات الثانية (2015 - 2018)، أُنتج نحو 86 مليار نواة ذهب، أي 29 بيكوغرامًا فقط من الذهب، وهي كمية لا تكفي لصنع أصغر قطعة مجوهرات. ومع ارتفاع الإنتاج في الجولة الثالثة، تبقى الكمية أقل من أن تُستخدم في أي غرض تجاري.

أوضح فيزيائيو المشروع أن الهدف ليس إنتاج الذهب لأسباب اقتصادية، بل فهم الفيزياء النووية ونماذج التفكك الكهرومغناطيسي بشكل أدق، مما يساعد على تطوير أداء المصادمات الكبرى لاحقًا. تشير النتائج إلى تحسين أدوات قياس خسائر الحزم داخل LHC وفتح آفاق جديدة في علم الجسيمات.