So v Cernu res ustvarili zlato? Znanstveniki pojasnjujejo, kaj se je v resnici zgodilo

Sliši se skoraj neverjetno – znanstvenikom v Evropski organizaciji za jedrske raziskave (CERN) je uspelo iz svinca ustvariti zlato. Dosežek je marsikoga spomnil na sanje srednjeveških alkimistov, ki so stoletja neuspešno iskali način, kako navadno kovino spremeniti v plemenito.

Toda čeprav je znanost tokrat res dosegla nekaj, kar je bilo nekoč nepredstavljivo, odkritje ne pomeni, da bomo kmalu izdelovali zlate palice v laboratorijih. Nastale količine so tako majhne, da imajo predvsem znanstveni pomen.

Kaj se je zgodilo v CERN-u?

Do nenavadnega odkritja je prišlo med eksperimenti ALICE na Velikem hadronskem trkalniku (LHC), kjer fiziki s trki svinčevih atomskih jeder pri skoraj svetlobni hitrosti raziskujejo razmere, kakršne so v vesolju vladale takoj po velikem poku.

Pri enem od poskusov se svinčevi jedri nista zaleteli neposredno, temveč sta se le zelo tesno oplazili. Pri tem je nastalo izjemno močno elektromagnetno polje, ki je iz jedra svinca izbilo natanko tri protone.

Ker ima svinec 82 protonov, zlato pa 79, je takšna sprememba pomenila, da se je jedro svinca za kratek čas dejansko spremenilo v jedro zlata.

Kot je za britanski The Independent pojasnil fizik Ulrik Egede, je prav izguba treh protonov tista, ki omogoči pretvorbo svinca v zlato.

Nastalo je zlato – vendar v skoraj nepredstavljivo majhni količini

Čeprav izraz “ustvarili so zlato” zveni spektakularno, je bila nastala količina izjemno majhna.

Po izračunih raziskovalcev je med poskusi nastalo približno 29 bilijonink grama zlata, kar je tako malo, da ga ni mogoče videti s prostim očesom, kaj šele uporabiti.

Res je, da med delovanjem trkalnika nastane okoli 89.000 jeder zlata vsako sekundo, vendar so ta jedra izredno nestabilna in obstajajo le kratek čas, preden trčijo ob steno vakuumske cevi in razpadejo.

Raziskovalci poudarjajo, da je proizvodnja zlata pravzaprav nezaželen stranski učinek eksperimenta. Ko svinčeva jedra izgubijo protone, ne morejo več slediti načrtovani poti skozi trkalnik, kar zmanjšuje učinkovitost raziskav.

Kot je slikovito pojasnil Egede, je nastajanje zlata za fizike bolj tehnična težava kot dragocen dosežek.

Zakaj iz tega ne bomo obogateli?

Vprašanje, ki si ga ob takšni novici zastavi skoraj vsak, je preprosto: ali bi bilo mogoče na ta način izdelovati zlato?

Odgovor je zelo jasen – ne.

Po ocenah znanstvenikov bi moral Veliki hadronski trkalnik neprekinjeno delovati približno 100 milijard let, da bi proizvedel en sam gram zlata.

To je več kot sedemkrat dlje, kot je staro naše vesolje.

Poleg tega je delovanje največjega pospeševalnika delcev na svetu izjemno drago, zato bi bila takšna proizvodnja zlata popolnoma nesmiselna tako z ekonomskega kot z energetskega vidika.

Sanje alkimistov so postale resničnost – a na povsem drugačen način

Že v srednjem veku so alkimisti verjeli, da je mogoče navadne kovine spremeniti v zlato. Čeprav jim to nikoli ni uspelo, so njihovi poskusi pomembno prispevali k razvoju kemije.

Ironično je, da je tisto, kar njim ni uspelo v stoletjih poskusov, sodobni fiziki uspelo s pomočjo ene najzahtevnejših znanstvenih naprav na svetu.

Vendar je med alkimijo in današnjo jedrsko fiziko bistvena razlika. Alkimisti so skušali spremeniti kemične lastnosti snovi, medtem ko so raziskovalci v CERN-u spremenili samo jedro atoma – torej njegovo osnovno zgradbo. Prav zato gre za jedrski proces, ne za kemično reakcijo.

Zakaj je to odkritje pomembno?

Čeprav ustvarjeno zlato nima praktične vrednosti, ima odkritje velik pomen za fiziko.

Raziskovalcem pomaga bolje razumeti, kaj se dogaja med trki atomskih jeder pri izjemno visokih energijah in kako se obnaša snov v razmerah, podobnih tistim neposredno po nastanku vesolja.

Takšne raziskave širijo naše razumevanje osnovnih zakonov narave in pomagajo izboljševati prihodnje eksperimente na Velikem hadronskem trkalniku.

Sanje o izdelovanju zlata se torej niso uresničile v smislu bogastva, ampak kot dokaz, kako daleč je v zadnjih stoletjih napredovala znanost. Kar je bilo nekoč predmet legend in alkimističnih laboratorijev, je danes mogoče doseči z vrhunsko jedrsko fiziko – čeprav le za drobec sekunde in v količinah, ki ostajajo daleč od vsakršne praktične uporabe.

Spletno uredništvo Toti Maribor