Імітуючы Вялікі выбух, вучоныя выпадкова ператварылі свінец у золата
- 27.03.2026, 17:30
Праўда, усяго каля 29 трыльённых частак грама.
Сярэднявечныя алхімікі марылі ператвараць свінец у золата, але сёння мы ведаем, што свінец і золата — розныя хімічныя элементы, і ніякая хімія не здольная ператварыць адзін у другі. Аднак, піша The Independent, сучасная навука дазваляе зразумець асноўнае адрозненне: атам свінцу ўтрымлівае роўна на тры пратоны больш, чым атам золата. Высветлілася, што можна стварыць атам золата, проста выдаліўшы тры пратоны са свінцовага атама, але гэта надзвычай складана.
«Падчас сутыкненняў атамаў свінцу на велізарных хуткасцях, спрабуючы ўзнавіць стан Сусвету адразу пасля Вялікага выбуху, фізікі эксперыменту ALICE на Вялікім адронным калайдары выпадкова атрымалі невялікую колькасць золата. Вельмі невялікую: усяго каля 29 трыльённых частак грама», — гаворыцца ў артыкуле.
Пратон — гэта часціца ў ядры атама, якая мае электрычны зарад, таму электрычнае поле можа штурхаць або цягнуць яго. Змяшчэнне атамнага ядра ў моцнае электрычнае поле тэарэтычна можа гэта зрабіць. Аднак ядры трымаюцца разам дзякуючы вельмі моцнай, але кароткадалёкаснай сіле — моцнаму ядзернаму ўзаемадзеянню. Каб выняць пратон, патрэбнае электрычнае поле прыблізна ў мільён разоў мацнейшае за тое, якое стварае маланка ў атмасферы. Вучоныя дасягнулі гэтага, запускаючы пучкі ядраў свінцу амаль са хуткасцю святла, тлумачаць аўтары.
Цікава, што пры прамым сутыкненні ядры цалкам разбураюцца. Значна часцей яны проста пралятаюць міма, узаемадзейнічаючы электрамагнітна. На звышкароткіх адлегласцях нават невялікі зарад стварае велізарнае электрычнае поле, якое прымушае ядры вагацца і часам «выплёўваць» пратоны. Калі ядро губляе роўна тры пратоны, свінец ператвараецца ў золата.
«Як даведацца, што свінец стаў золатам? У ALICE для гэтага выкарыстоўваюць спецыяльныя дэтэктары — каларыметры нулявога градуса, якія лічаць пратоны, вынятыя з ядраў свінцу. Само золата ўбачыць нельга, таму яго прысутнасць вызначаюць апасродкавана. Вучоныя падлічылі, што падчас сутыкненняў пучкоў свінцу ўтвараецца каля 89 тысяч ядраў золата за секунду. Акрамя таго, яны зафіксавалі і іншыя элементы: талій (адзін выдалены пратон) і ртуць (два пратоны)», — паведамляе выданне.
Праблема ў тым, што змененае ядро больш не рухаецца па стабільнай траекторыі ўнутры вакуумнай трубы калайдара і ўжо праз мікрасекунды сутыкаецца са сценкамі. Гэта зніжае інтэнсіўнасць пучка, таму для вучоных «вытворчасць золата» насамрэч больш клопату, чым карысці. Але разуменне гэтай выпадковай алхіміі важнае для аналізу сённяшніх эксперыментаў і для праектавання яшчэ больш маштабных эксперыментаў у будучыні.