CERN'deki bilim insanları, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yüksek enerjili çarpışmalar kullanarak kurşunu altına dönüştürerek, Orta Çağ simyacılarının bir zamanlar hayalini kurduğu şeyi başardılar.
Yüzyıllar boyunca simyacılar, kurşun gibi değersiz metalleri altına dönüştürmenin bir yolunu bulmayı hayal ettiler. "Krizopoeia" olarak bilinen bu amaç, Orta Çağ'daki simyanın mistik ve deneysel uygulamasının merkezindeydi. Çabaları hayal ettikleri zenginliği asla yaratmasa da, modern bilim onların aslında bir şeylerin izini sürdüğünü, sadece birkaç yüzyıl erken davrandıklarını gösterdi.
İsviçre'deki CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki (LHC) araştırmacılar, kimya yoluyla değil, parçacık fiziğinin muazzam güçlerinden yararlanarak kurşunun altına dönüşümünü başarıyla gözlemlediler. ALICE iş birliği tarafından yapılan yakın tarihli bir çalışmada bilim insanları, yüksek enerjili çarpışmalar sırasında kurşundan altın çekirdeklerinin oluşturulduğu kısa anları kaydettiler.
ALICE sözcüsü Marco Van Leeuwen, "Dedektörlerimizin binlerce parçacık üreten kafa kafaya çarpışmaları idare edebilmesinin yanı sıra, aynı anda sadece birkaç parçacığın üretildiği çarpışmalara karşı da duyarlı olması ve elektromanyetik 'nükleer dönüşüm' süreçlerinin incelenmesine olanak sağlaması etkileyici" diyor.
Kurşun çekirdekleri LHC içinde ışık hızına yakın bir hızla birbirlerinin yanından geçip giderken güçlü elektromanyetik alanlar yaratırlar. Bu alanlar, ışık parçacıklarının (fotonların) çekirdeklere çarparak protonları dışarı fırlatmasına ve atomun kimliğini değiştirmesine neden olabilir. Altın 79 protona, kurşun ise 82 protona sahip olduğundan, sadece üç protonun kaybı kurşunu altına dönüştürür.
Bu süreç nadir ve kısa ömürlüdür. LHC'nin 2. Çalışma döneminde (2015 ile 2018 yılları arasında), bu şekilde yaklaşık 86 milyar altın çekirdeği oluştu. Bu kulağa etkileyici gelse de, bunun sadece 29 pikograma, yani bir gramın trilyonda birinden daha azına tekabül ettiğini anladığınızda durum değişiyor. 3. Çalışma dönemi bu miktarı ikiye katlamış olsa da, tek bir altın sikke basmak için hala oldukça yetersiz.
Yine de bu başarı sembolik olmaktan öte bir anlam taşıyor. Orta Çağ simyasının bir elementi diğerine dönüştürme şeklindeki temel hayalinin bilimsel olarak mümkün olduğunu doğruluyor. Elde edilen bulgular, fizikçilerin yüksek enerjili alanlarda parçacıkların nasıl davrandığına dair anlayışlarını geliştirmelerine yardımcı oluyor ve gelecekteki deneylerde ışın kayıplarının yönetilmesi konusunda pratik uygulamalar sunuyor.
Yani yakın zamanda hiç kimse parçacık hızlandırıcı ile elde edilen altın sayesinde zengin olmayacak olsa da, Orta Çağ simyacıları küçük bir zafer kazanmış sayılabilirler: çılgın fikirleri aslında o kadar da imkansız değilmiş. Sadece onu gerçeğe dönüştürmek için dünyanın en güçlü makinesine ve 21. yüzyıl fiziğine ihtiyaç varmış.
Üst Görsel: CERN LHC'deki ALICE Deneyi'nden parçacık dedektörünün resmi. Fotoğraf: Johannes Vogel / Wikimedia Commons