Bei LHC-Experimenten entstehen keine großen Goldklumpen, aber einige Partikel im Bleiionenstrahl können sich innerhalb von etwa einer Mikrosekunde in Gold verwandeln (Foto: Getty).
Der Traum der Alchemisten des 17. Jahrhunderts wurde von Physikern am Large Hadron Collider (LHC) wahr, als sie Blei in Gold verwandelten – allerdings in Sekundenbruchteilen und unter großen Kosten.
Der Prozess findet in der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) statt, wo sich die mehrere Milliarden Dollar teure LHC-Maschine befindet, die Bleiionen kollidieren lässt.
Chemiker der Antike hofften, das häufig vorkommende Element Blei in seltenes Gold umwandeln zu können. Der Unterschied in der Anzahl der Protonen der beiden Elemente (82 bei Blei und 79 bei Gold) machte dies mit herkömmlichen chemischen Methoden jedoch unmöglich.
Forscher am CERN erreichten dies, indem sie Strahlen von Bleiionen aufeinander richteten, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegten. Manchmal streiften sich die Ionen sogar, anstatt frontal aufeinanderzuprallen.
Wenn dies geschieht, kann das starke elektromagnetische Feld, das ein Ion umgibt, einen Energieimpuls erzeugen, der den ankommenden Bleikern dazu anregt, drei Protonen auszustoßen – und ihn in Gold zu verwandeln.
ALICE-Detektor am CERN (Foto: CERN).
Das ALICE-Experiment am LHC trennte diese mutierten Atome von größeren Kollisionstrümmern. In einer am 7. Mai in der Fachzeitschrift Physical Review veröffentlichten Analyse berechnete das Team, dass zwischen 2015 und 2018 bei Kollisionen am LHC 86 Milliarden Goldkerne entstanden – oder etwa 29 Billionstel Gramm.
Die meisten dieser instabilen, sich schnell bewegenden Goldatome existieren nur etwa 1 Mikrosekunde, bevor sie auf die Versuchsausrüstung treffen oder in andere Partikel zerbrechen.
Wenn am LHC Bleistrahlen aufeinanderprallen, entsteht Gold, doch ALICE ist das einzige Experiment mit Detektoren, die diesen Prozess erfassen können.
„Diese Analyse ist das erste Mal, dass ein Anzeichen für die Goldproduktion am LHC experimentell nachgewiesen und systematisch analysiert wurde“, sagte Uliana Dmitrieva, Physikerin und Mitglied der ALICE-Kollaboration.
Laut Jiangyong Jia, einem Physiker an der Stony Brook University in New York, wurde an einem anderen CERN-Beschleuniger namens SPS von 2002 bis 2004 die Umwandlung von Blei in Gold beobachtet. Er fügte jedoch hinzu, dass die jüngsten Experimente am LHC höhere Energien hätten, die Wahrscheinlichkeit der Goldproduktion viel größer sei und klarere Beobachtungen lieferten.
Die CERN-Forscher haben keine Pläne, nebenbei Gold zu produzieren. Stattdessen wollen sie die Leistung des LHC verbessern, indem sie besser verstehen, wie Photonen Atomkerne verändern.
„Das Verständnis solcher Prozesse ist wichtig, um die Qualität und Stabilität der Strahlen von Teilchenbeschleunigern zu kontrollieren“, sagte Jia.
Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-thanh-cong-bien-chi-thanh-vang-20250510225039126.htm
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