CERN科學家實現「點鉛成金」!大強子對撞機創造瞬間黃金
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05-13
歐洲核子研究組織(CERN)的大型強子對撞機(LHC)最新實驗發現,當高能鉛離子以極近距離擦身而過時,產生的強大電磁場竟能讓鉛原子核失去質子,瞬間轉變成黃金!
這項突破性發現由ALICE實驗團隊發表在《物理評論C》期刊,重現了中世紀煉金術士夢寐以求的「嬗金術」(Chrysopoeia)。雖然產生的黃金僅存在兆分之一秒,卻為核物理學開闢全新研究方向。
實驗關鍵在於LHC中發生的「超周邊碰撞」——當兩束鉛-208離子束以接近光速擦肩而過時,帶82個正電荷的鉛核會產生相當於10¹⁶伏特/米的極強電磁場。這種「電磁嬗變」過程會使鉛核震盪並噴出3個質子與2個中子,瞬間轉變成金-203原子核。
ALICE發言人Marco Van Leeuwen博士驚嘆:「我們的偵測器既能處理產生數千粒子的正面碰撞,又能捕捉僅釋放少量粒子的電磁嬗變,這項雙重能力令人振奮!」團隊透過零度熱量計(ZDC)精確測量,發現LHC每秒可產生89,000個金原子核。
不過這些「人造黃金」轉瞬即逝——高能金核撞擊對撞機管壁後,立即分解成基本粒子。資料顯示,LHC第二階段執行共產生860億個金核,總質量僅29皮克(2.9×10⁻¹¹克),連製作戒指的億分之一都不到。
這項研究不僅驗證電磁嬗變理論,更對未來粒子加速器設計至關重要。ALICE成員John Jowett博士指出:「電磁離解效應正是限制LHC效能的主因,新發現有助提升下一代對撞機效率。」
儘管煉金術士致富夢想依舊遙遠,但CERN已用尖端科技證明:點鉛成金,確實可能!