Transmutace olova na zlato à la LHC. Kredit: CERN.

Zlato se už dávno stalo synonymem bohatství a lačné touhy, která přivádí lidi k šílenství. Středověké elity financovaly méně či více pochybné alchymisty, kteří se jim snažili zlato vyrobit, obvykle z méně ušlechtilých kovů, jako je třeba umouněné olovo. Vlastně bychom měli být jejich posedlosti vděční, protože přispěla k rozvoji chemie. Alchymisté ale nikdy nedosáhli hlavního cíle a zlato, jak se ostatně dalo čekat, nevyrobili.

ALICE. Kredit: CERN.

Dnešní fyzici jsou ale úplně jiná liga. Nejenom že dokázali přesvědčit dnešní elity, aby jim pořídily vybavení za finance, o jakých se alchymistům nikdy ani nezdálo. Jak nedávno potvrdil legendární detektor ALICE, monumentální srážeč LHC v evropském CERNu, hračka s rozpočtem zhruba 10 miliard dolarů, skutečně transmutuje olovo na zlato. Není ho sice zrovna mnoho a je k ničemu, protože hned zase zanikne, ale v zásadě to funguje. Dávný sen se splnil.

Není to samozřejmě poprvé. Zlato už vznikalo v dřívějších fyzikálních experimentech. Teď ale došlo k tomu, že tým ALICE změřil transmutaci olova na zlato novým mechanismem, který zahrnuje těsné přiblížení jader olova na LHC.

Syntetické krystaly zlata nejsou z LHC. Kredit: Alchemist-hp, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Jde o to, že extrémně energetické srážky jader olova na LHC mohou vytvořit populární kvark-gluonové plazma, které fyzici rádi studují. Mnohem častěji ale dochází k tomu, že se jádra olova s nesmírnou energií těsně minou. V takovém případě může intenzivní elektromagnetické pole vyvolat exotické procesy, včetně elektromagnetické disociace, kdy foton interagující s atomovým jádrem vyvolá oscilace, které mohou způsobit „vydání páru protonů a neutronů. Aby vzniklo jádro zlata, musí jádro olova přijít o 3 protony.

Jak zjistil tým ALICE, v současnosti na LHC vzniká maximálně 89 tisíc jader zlata za sekundu. Častěji tam vznikají jádra thallia nebo rtuti. Takto vytvořené zlato existuje jen zlomek sekundy a pak se zase rozpadne. Podle analýz týmu ALICE na LHC během fáze Run 2 (2015–2018) vzniklo a zaniklo asi 29 pikogramů zlata. Během fáze Run 3, která běží od roku 2022, už LHC „vyrobil“ asi dvojnásobek zlata. Alchymisté by jistě byli pyšní.

Video: How CERN's LHC Turns Lead into Gold: ALICE's Nuclear Alchemy Breakthrough Revealed!

Literatura

CERN 8. 5. 2025.

Physical Review C 111: 054906.