歐洲核子研究中心（CERN）近日證實，在大型強子對撞機（LHC）進行的實驗中，成功觀測到鉛原子在近光速撞擊下，短暫轉化成金原子的現象。這項成果雖不能製造出飾品用的黃金，卻為古代「煉金術」的傳說加上科學的實證。
CERN ALICE（A Large Ion Collider Experiment）團隊透過一系列鉛與鉛的「近撞」實驗，量度高能帶電原子在未直接碰撞下所引發的強烈電磁場，這些場能足以擊出質子，使鉛原子失去 3 個質子後變成金原子。根據發表於《Physical Review C》期刊的最新研究報告，Run 2（2015 至 2018 年）期間已產生約 860 億個金原子核，雖然這些原子只存在不到一微秒，但科學家首次能系統化探測這種「現代煉金」的過程。
ALICE 利用零度熱量探測器（ZDC）統計各種質子損失事件，其中包括鉛原子失去一個質子轉變為鉈、兩個質子變成汞，以及三個質子產生金原子。雖然產生鉈和汞的次數遠多於黃金，但團隊仍成功估算出黃金產量達每秒最多 89,000 個原子核。
這些金原子高速衝出實驗區，在撞上管壁或粒子束攔截裝置前迅速分解成其他粒子，整個過程極短促，產出的總黃金質量僅為 29 皮克（0.000000000029 克），即使 Run 3 的產量已接近倍增，距離製作一件金飾仍有數以萬億計的距離。
ALICE 發言人 Marco Van Leeuwen 表示，能夠同時處理每次碰撞產生上千粒子的極端事件，以及每次僅釋出幾個粒子的微細轉變，是 ALICE 偵測器的重要突破。實驗不僅提升電磁解離模型準確度，也有助預測粒子束損耗，對未來大型對撞機如「未來環形對撞機」（FCC）設計提供參考。
這場「煉金術」的實現離不開 LHC 內長達 27 公里的粒子加速器，透過極接近光速的鉛原子加速，模擬宇宙誕生初期的夸克膠子等離子體，讓人類能進一步追溯物質起源。
來源：CERN
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