عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
قوس أحمر كبير مع آلات معقدة تحتها. | الائتمان: سيرن
لعدة قرون ، حلم الكيميائيون بتحويل الرصاص إلى ذهب – ليس من خلال السحر ، ولكن عن طريق فتح الإمكانات الخفية داخل المعادن أنفسهم. على الرغم من أن أساليبهم لم تنته أبدًا ، إلا أن أساليب العلوم الحديثة كانت لها أخيرًا.
الباحثون في مصادم هادرون الكبير (LHC)-أكبر تسارع الجسيمات في العالم وأعلى طاقة-لاحظت تحويلًا حقيقيًا للحياة إلى الذهب. لكن هذا التحول لم يأت من التصادم المباشر ، كما لوحظ سابقًا. بدلاً من ذلك ، ظهرت من خلال آلية جديدة تتضمن تفاعلات شبه قريبة بين النوى الذرية.
ال LHC تم بناؤه لتسريع الجسيمات إلى بالقرب من سرعة الضوء. تصادم هذه الجسيمات تسمح للعلماء بدراسة الأساس لبنات البناء من المادة واستكشف كيف يتم هيكلة عالمنا على أصغر موازين.
في حين تم الحصول على المعلومات الحيوية من مثل هذه التصادمات المباشرة ، فإن معظم اللقاءات داخل المصادم غير مباشرة. في هذه “القرب من الأخطاء” ، تمر الجسيمات بالقرب من بعضها البعض دون إجراء اتصال مع الحقول الكهرومغناطيسية الشديدة لدرجة أنها يمكن أن تؤدي إلى تفاعلات نووية غير متوقعة.
“إن المجال الكهرومغناطيسي المنبعث من نواة الرصاص قوية بشكل خاص لأن النواة تحتوي على 82 بروتونًا ، كل منها يحمل رسومًا أولية واحدة” ، كتب المسؤولون في المنظمة الأوروبية للبحوث النووية (المعروف عن اختصارها الفرنسي ، CERN) في أ إفادة.
“علاوة على ذلك ، فإن السرعة العالية للغاية التي تنتقل فيها نوى الرصاص في LHC (المقابلة ل 99.999993 ٪ من سرعة الضوء) تؤدي إلى سحق خطوط المجال الكهرومغناطيسي في فطيرة رفيعة ، ويتعامل مع اتجاه الحركة ، مما ينتج عنه نبض قصير من الفوتونات”.
يمكن أن تؤدي هذه النبض إلى عملية تفكك الكهرومغناطيسي ، حيث يتفاعل الفوتون مع نواة ، مما يحفز التذبذبات الداخلية التي تخرج النيوترونات والفوتونات. في حالة ذرة الرصاص المارة ، يؤدي فقدان ثلاثة بروتونات من خلال هذه العملية إلى تشكيل الذهب.
“من المثير للإعجاب أن نرى أن أجهزة الكشف لدينا يمكنها التعامل مع التصادم المباشر التي تنتج الآلاف من الجزيئات ، بينما تكون حساسة أيضًا للتصادمات حيث يتم إنتاج عدد قليل من الجسيمات فقط في وقت واحد ، مما يتيح دراسة” عمليات التحويل الكهرومغناطيسية “، المتحدثة عن النطق ،”.
القصص ذات الصلة:
– 10 ألغاز كونية يمكن لمصادم هادرون الكبير أن ينهار
– The Hadron Collider: Inside Cern's Atom Smasher
– يمكن أن تكشف أقوى الانفجارات في الكون من أين يأتي الذهب
وأضافت أوليانا ديمترييفا من تعاون أليس من أليس أن العمل “هو أول من يكتشف بشكل منهجي توقيع إنتاج الذهب في LHC تجريبيًا”.
تمكن الفريق من تحديد خسارة البروتون لا يرتبط فقط بتكوين الذهب ، ولكن أيضًا مع إنتاج ذرات الرصاص والثاليوم والزئبق. أصبح هذا التحليل ممكنًا من خلال جهاز يسمى المسعرات درجة الصفر (ZDC) ، والذي يكتشف ويحسب تفاعلات الفوتون النوكليوس عن طريق قياس الانبعاثات الناتجة.
أفاد الفريق أن LHC يمكن أن تنتج ما يصل إلى 89000 نوى ذهبية في الثانية من تصادمات الرصاص. وكتب مسؤولو CERN في البيان: “يوضح تحليل أليس أنه خلال المدى 2 من LHC (2015-2018) ، تم إنشاء حوالي 86 مليار نوى ذهبية في التجارب الأربعة الرئيسية”.
ومع ذلك ، فإن أي خيميائي في العصر الحديث يأمل في الحصول على المال قد يخيب أملك. هذا يتوافق مع 29 picograms فقط (2.9 × 10-11 غرام) من المواد ، وهذه الذرات الذهبية قصيرة الأجل للغاية. إنهم نشيطون لدرجة أنهم على الفور في أجزاء من LHC ، مثل أنبوب الشعاع أو الملتزم البروتوناتالنيوترونات والجزيئات الأخرى. ونتيجة لذلك ، يوجد الذهب لجزء عابر فقط من الثانية.
“النتائج […] واختتم جون جويت ، كما أن اختبار النماذج النظرية وتحسين النماذج النظرية للانفصال الكهرومغناطيسي والتي ، إلى جانب اهتمامها في الفيزياء الجوهرية ، لفهم وتنبؤها بمثابة حد كبير لأداء LHC والمصاعدين في المستقبل “.