真實(shí)煉金術(shù):科學(xué)家用大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)鉛成金”
這是真實(shí)的煉金術(shù)! 科學(xué)家利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC),以鉛為材料,成功在幾分之一秒內(nèi)將鉛變成了黃金。
本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/202505/470425.htm新阿特拉斯(NewAtlas)報(bào)導(dǎo),幾世紀(jì)前,不管是中國(guó)的丹鼎道士,還是西方的術(shù)士,都在追求冶煉出黃金的辦法,也就是「煉金術(shù)」。 隨著化學(xué)的發(fā)展,人類終于明白這是白費(fèi)工夫,因?yàn)辄S金是一種元素,不是被煉制的。
然而,科學(xué)就是追根究底,元素從何而來? 根據(jù)現(xiàn)行的理論,宇宙創(chuàng)生初期只有氫元素,密度高的氫元素團(tuán)出現(xiàn)了融合反應(yīng)(核融合),于是更重的氦元素被生成,利用類似的方法,更重的元素在宇宙出現(xiàn)。
依照上述理論,也可能利用人為的辦法去生成元素,這就需要粒子加速器。 而位瑞士日內(nèi)瓦的大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider, LHC),就是是世界上最大、最強(qiáng)大的粒子加速器:它是一個(gè)圓形隧道,長(zhǎng)度達(dá)到27公里,隧道靠著電子場(chǎng)加速,科學(xué)家可以用驚人的速度,將微小粒子撞擊在一起。
該設(shè)施用于測(cè)試粒子物理學(xué)中的理論預(yù)測(cè),以更好地了解宇宙中的力量如何運(yùn)作,并理解宇宙初始的大爆炸時(shí)刻。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)已經(jīng)完成了許多重大的科學(xué)實(shí)驗(yàn),它著名的成就發(fā)生在第一次實(shí)驗(yàn)(2010-2013),最終發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子。
2015 年至 2018 年的第二次實(shí)驗(yàn),對(duì)于完善我們對(duì)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的理解,以及更詳細(xì)地探索希格斯玻色子的性質(zhì)至關(guān)重要。
現(xiàn)在,LHC正在研究黃金這樣的重元素如何生成。 在早期的理論認(rèn)為,黃金這樣的高等金屬,只有巨型恒星死亡的超新星爆發(fā)才能出現(xiàn),雖然觀測(cè)已證實(shí)該理論,但是如果只有超新星爆發(fā)這一個(gè)來源,仍無法解釋黃金在宇宙中的數(shù)量。
一種理論認(rèn)為,或許重金屬在宇宙誕生初期就著大爆炸一起出現(xiàn)了。 為證實(shí)該理論,科學(xué)家將2個(gè)接近光速的鉛原子核相互碰撞,看看是否產(chǎn)生黃金
事實(shí)證明,高速鉛核、它們之間頻繁的近距相互作用,以及它們的電磁場(chǎng)是黃金生成的秘訣。
負(fù)責(zé)運(yùn)行大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī) (LHC) 的歐洲核子研究中心 (CERN) 的工作人員解釋道: 「... 鉛原子核在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī) (LHC) 中運(yùn)動(dòng)的速度非常高(相當(dāng)于光速的 99.999993%),這導(dǎo)致電磁場(chǎng)線被壓成薄餅狀,橫向于運(yùn)動(dòng)方向,產(chǎn)生短暫的光子脈沖?!?/p>
「這會(huì)觸發(fā)一個(gè)稱為電磁解離的過程,即光子與原子核相互作用,原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的振盪,再導(dǎo)致少量中子和質(zhì)子的釋放,這為了生成黃金鋪好了基礎(chǔ)。 鉛的原子序82,而黃金的原子序79,所以只要鉛原子核失去3個(gè)質(zhì)子,那么它就會(huì)變成黃金?!?/p>
在實(shí)驗(yàn)中,鉛核的高速相互作用,有機(jī)會(huì)造成0個(gè)、1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)質(zhì)子被剝離,,并伴隨至少一個(gè)中子的轉(zhuǎn)變,這些質(zhì)子分別與鉛、鉈、汞和黃金的生成有關(guān)。
就這樣,金原子核在碰撞中誕生出來,雖然它很快又碎裂成單個(gè)質(zhì)子、中子和其他粒子。 但是通過傳感器,實(shí)驗(yàn)人員確定鉛在短暫的時(shí)刻轉(zhuǎn)化成了黃金。
這是首次在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上用人工方式滋生出黃金。 論文指出,它可能只生能了有 29 皮克(pg,1兆分之一)黃金,但從技術(shù)上講,它仍然是真正的煉金術(shù)。
評(píng)論