科学家用大强子对撞机实现“点石成金”

　　这是真实的炼金术！科学家利用大型强子对撞机（LHC），以铅为材料，成功在几分之一秒内将铅变成了黄金。

　　新阿特拉斯(NewAtlas)报道，几世纪前，不管是中国的丹鼎道士，还是西方的术士，都在追求冶炼出黄金的办法，也就是“炼金术”。随著化学的发展，人类终于明白这是白费工夫，因为黄金是一种元素，不是被炼制的。

　　然而，科学就是追根究底，元素从何而来? 根据现行的理论，宇宙创生初期只有氢元素，密度高的氢元素团出现了融合反应(核融合)，于是更重的氦元素被生成，利用类似的方法，更重的元素在宇宙出现。

　　依照上述理论，也可能利用人为的办法去生成元素，这就需要粒子加速器。而位瑞士日内瓦的大强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)，就是是世界上最大、最强大的粒子加速器：它是一个圆形隧道，长度达到27公里，隧道靠著电子场加速，科学家可以用惊人的速度，将微小粒子撞击在一起。

　　该设施用于测试粒子物理学中的理论预测，以更好地了解宇宙中的力量如何运作，并理解宇宙初始的大爆炸时刻。

　　大型强子对撞机已经完成了许多重大的科学实验，它著名的成就发生在第一次实验（2010-2013），最终发现了希格斯玻色子。

　　2015 年至 2018 年的第二次实验，对于完善我们对粒子物理标准模型的理解，以及更详细地探索希格斯玻色子的性质至关重要。

　　现在， LHC正在研究黄金这样的重元素如何生成。在早期的理论认为，黄金这样的高等金属，只有巨型恒星死亡的超新星爆发才能出现，虽然观测已证实该理论，但是如果只有超新星爆发这一个来源，仍无法解释黄金在宇宙中的数量。

　　一种理论认为，或许重金属在宇宙诞生初期就著大爆炸一起出现了。为证实该理论，科学家将2个接近光速的铅原子核相互碰撞，看看是否产生黄金

　　事实证明，高速铅核、它们之间频繁的近距相互作用，以及它们的电磁场是黄金生成的秘诀。

　　负责运行大型强子对撞机 (LHC) 的欧洲核子研究中心 (CERN) 的工作人员解释道： “...铅原子核在大型强子对撞机 (LHC) 中运动的速度非常高（相当于光速的 99.999993%），这导致电磁场线被压成薄饼状，横向于运动方向，产生短暂的光子脉冲。”

　　“这会触发一个称为电磁解离的过程，即光子与原子核相互作用，原子核内部结构的振荡，再导致少量中子和质子的释放，这为了生成黄金铺好了基础。铅的原子序82，而黄金的原子序79，所以只要铅原子核失去3个质子，那么它就会变成黄金。”

　　在实验中，铅核的高速相互作用，有机会造成0个、1个、2个、3个质子被剥离，，并伴随至少一个中子的转变，这些质子分别与铅、铊、汞和黄金的生成”有关。

　　就这样，金原子核在碰撞中诞生出来，虽然它很快又碎裂成单个质子、中子和其他粒子。但是透过感测器，实验人员确定铅在短暂的时刻转化成了黄金。

　　这是首次在大型强子对撞机上用人工方式滋生出黄金。论文指出，它可能只生能了有 29 皮克(pg，1兆分之一)黄金，但从技术上讲，它仍然是真正的炼金术。

大强子对撞机在实验中将铅变成黄金，很短的时间。(图/CERN)