I århundreder har alkymister knoklet med boblende potions og mystiske symboler i deres søgen efter at forvandle bly til guld…
Denne idé, der er kendt som ‘krysopoei’, handlede ikke kun om rigdom – den symboliserede transformation og beherskelse af naturens hemmeligheder.
Spol frem til det 21. århundrede, og den gamle drøm har endelig taget form, ikke med de vises sten, men dybt under den fransk-schweiziske grænse ved CERN, verdens mest kraftfulde laboratorium for partikelfysik.
I denne gigantiske underjordiske katedral for videnskab er det ikke magi, der er på spil, men atomar manipulation.
“Det vigtigste aspekt er antallet af protoner i kernen”, siger Ben Allenach, professor i teoretisk fysik ved University of Cambridge. Guld har 79 og bly har 82 protoner. Hvis du kan fjerne tre protoner fra en blykerne, tillykke – så har du lavet guld.
Når man først har en positiv kerne, er det nemt at få elektronerne til at fylde resten af atomet op.
På CERN’s Large Hadron Collider tog forskerne denne idé ud af den mytiske verden og ind i den empiriske fysik. Forskerne skød blykerner mod hinanden med tæt på lysets hastighed, hvilket fik mange af dem til at kollidere. Men af og til strøg nogle bare forbi hinanden i det, der kaldes ultraperifere kollisioner.
“På grund af den positive ladning i kernen genererer disse glimtvise kollisioner enormt stærke elektromagnetiske felter, der er stærke nok til at rive et par protoner ud af de ledende kerner”, forklarer Allanach. Og i sjældne tilfælde er resultatet en guldkerne – om end kortvarigt.
Ifølge en rapport offentliggjort i Physical Reviews C registrerede CERN’s A Large Ion Collider Experiment (ALICE)-detektor mellem 2015 og 2018 cirka 86 milliarder guldkerner skabt på denne måde. Men før nogen begynder at planlægge at åbne en guldmine, er der en hage.
Alle disse anstrengelser gav kun omkring 29 picogram guld – mindre end et sandkorn – og disse kerner eksisterede i mindre end et øjeblik, før de undergik radioaktivt henfald og forsvandt. Økonomisk set er det en total fiasko.
Men man kan roligt sige, at disse eksperimenter har været mere end deres vægt værd i guld. “[De] genskaber de forhold, der eksisterede i det meget tidlige univers, en milliardtedel af et sekund efter Big Bang,” forklarer Allanach.
Det hjælper os med at forstå, hvordan atomkerner opfører sig under ekstreme forhold, hvilket også er relevant for, hvordan tunge grundstoffer som guld naturligt dannes i rummet, f.eks. under kollisioner mellem neutronstjerner. Det giver også indsigt i, hvordan man kan forfine nukleare modeller og forbedre vores forståelse af intense elektriske felter og partikelfysik.
Alligevel er det sjovt at tænke på, at den gamle alkymists drøm på en måde til sidst er gået i opfyldelse. Det er blevet bevist, at det er muligt at forvandle bly til guld – ikke ved hjælp af magi, men ved hjælp af menneskelig indsats og en 27 kilometer lang ring af superledende magneter. Hvis det ikke er moderne alkymi, hvad er det så?
