Danas znamo da su olovo i zlato različiti elementi i da nikakva količina hemije ne može pretvoriti jedno u drugo. Međutim, savremeno znanje nam govori u čemu je osnovna razlika između atoma olova i atoma zlata: atom olova sadrži tačno tri protona više. Pa da li možemo da stvorimo atom zlata tako što jednostavno izvučemo tri protona iz atoma olova?
Ispostavlja se da možemo. Ali to nije lako. Dok su sudarali atome olova jedne s drugima pri izuzetno velikim brzinama, pokušavajući da oponašaju stanje svemira neposredno posle Velikog praska, fizičari koji rade na eksperimentu ALICE u Velikom hadronskom sudaraču u Švajcarskoj usput su proizveli male količine zlata. Izuzetno male količine, zapravo: ukupno oko 29 bilionitih delova grama.
Kako ukrasti proton
Protoni se nalaze u jezgru atoma. Kako ih je moguće izvući?
Protoni imaju električni naboj, što znači da električno polje može da ih privlači ili odbija. Postavljanje atomskog jezgra u električno polje moglo bi to da omogući, piše Independent.
Međutim, jezgra drži na okupu izuzetno jaka sila veoma kratkog dometa, maštovito nazvana jaka nuklearna sila. To znači da je za izvlačenje protona potrebno izuzetno snažno električno polje – oko milion puta jače od električnih polja koja stvaraju munje u atmosferi. Naučnici su takvo polje stvorili tako što su ispaljivali snopove jezgara olova jedne ka drugima pri neverovatno velikim brzinama – gotovo brzinom svetlosti.
Magija bliskog promašaja
Kada se jezgra olova sudare direktno, dolazi do dejstva jake nuklearne sile i ona bivaju potpuno razbijena. Ali češće se dešava da jezgra samo „okrznu“ jedno drugo i da međusobno deluju isključivo putem elektromagnetne sile.
Jačina električnog polja veoma brzo opada kako se udaljavate od objekta sa električnim nabojem (poput protona). Ali na veoma malim rastojanjima čak i mali naboj može da stvori izuzetno snažno polje. Tako, kada jedno jezgro olova samo prođe tik pored drugog, električno polje između njih je ogromno. Brzo promenljivo polje između jezgara izaziva njihovo vibriranje i povremeno „izbacivanje“ protona. Ako jedno od jezgara izbaci tačno tri protona, jezgro olova se pretvara u zlato.
Brojanje protona
Ako ste, dakle, pretvorili atom olova u zlato, kako to možete da znate? U eksperimentu ALICE koriste se posebni detektori, takozvani kalorimetri nultog stepena, kako bi se izbrojali protoni koji su izvučeni iz jezgara olova. Sama jezgra zlata ne mogu direktno da posmatraju, već o njihovom postojanju zaključuju posredno.
Alhemijska smetnja
Kada se jezgro olova transformiše gubitkom protona, ono više nije na savršenoj putanji koja ga drži u kruženju unutar vakuumske cevi Velikog hadronskog sudarača. U roku od nekoliko mikrosekundi sudari se sa zidovima. Ovaj efekat vremenom smanjuje intenzitet snopa. Zbog toga je za naučnike proizvodnja zlata u sudaraču zapravo više smetnja nego blagoslov.
Ipak, razumevanje ove slučajne alhemije od suštinskog je značaja za tumačenje eksperimenata – i za projektovanje još većih eksperimenata u budućnosti.
BONUS KLIP Pogledajte vesti o EXPO2027:
Komentari (0)