Чи можна перетворити інші метали на золото? Вчені пояснили мрію алхіміків
Протягом століть алхіміки по всій Європі мріяли здійснити найвеличніше перетворення – хризопею: перетворення звичайних металів, зокрема свинцю, на золото. Для багатьох це було не лише прагненням до багатства, а й метафізичним актом очищення.
Та чи справді ця мрія була настільки далекою від реальності, як ми вважаємо сьогодні? Про нові відкриття розповіло видання LiveScience.
Алхімічні ідеї
Коріння хризопеї сягає ще античної філософії. Грецький мислитель Зосима Панополіський бачив у трансмутації металів відображення очищення душі. Середньовічна Європа ж зробила акцент на практичному аспекті – перетворити дешевий метал на золото означало розбагатіти.
Алхіміки вважали, що всі метали складаються з трьох первинних субстанцій – ртуті, сірки та солі – й різняться лише пропорцією та "забрудненням". У своїх пошуках філософського каменя вони намагалися знайти каталізатор, що запустить "дозрівання" металу до його найчистішої форми – золота.
Як пояснює археолог і культуролог Умберто Веронезі (Університет NOVA Лісабона), у натурфілософів була ідея, що всі метали проходять шлях дозрівання, і золото – найвища стадія. Проблема полягала лише в тому, що для цього природного процесу потрібні мільйони років.
Що каже сучасна наука
Із розвитком хімії та фізики у XVII–XVIII століттях алхімію поступово витіснили наукові дисципліни. Однак сама ідея перетворення одного елемента на інший не зникла – її перейняла ядерна фізика.
Сьогодні ми знаємо, що елемент визначається кількістю протонів у ядрі. Атом золота має 79 протонів, свинцю – 82. І хоча ядро утримується разом сильною ядерною взаємодією, яка чинить опір зміні, теоретично при достатній енергії можливо видалити або додати протони – змінити елемент.
Фізик Александр Калвейт із CERN пояснює: "Якщо видалити три протони зі свинцю – утворюється золото. Проте це надзвичайно складний процес, що потребує колосальної енергії".
Успішні трансмутації
Перший задокументований експеримент із перетворення металів на золото відбувся в 1941 році в Гарвардському університеті. Використовуючи прискорювач частинок, вчені перетворили ядра літію та дейтерію на ртуть, а потім – у радіоактивні ізотопи золота. Вони були нестабільними й швидко розпадалися.
У 1980-х роках легендарний хімік Гленн Сіборг здійснив подібне у лабораторії в Берклі, перетворивши атоми вісмуту на золото шляхом бомбардування іонами вуглецю та неону. Проблема – процес надто дорогий і малопродуктивний.
Сьогодні у Великому адронному колайдері в CERN команда Калвейта вивчає зіткнення іонів свинцю на майже світлових швидкостях. Під час зіткнень утворюється кварково-глюонна плазма – стан матерії, що існував одразу після Великого вибуху. В деяких випадках у результаті вибивання протонів із ядер свинцю утворюються атоми золота. Проте за три роки таких експериментів було отримано лише 29 трильйонних часток грама золота.
Чи можливо перетворити інші метали на золото? Так, сучасна наука це вже довела. Але чи має це сенс?
Категорично – ні. Будівництво та експлуатація прискорювачів частинок коштують мільярди доларів, тоді як обсяг синтезованого золота – мізерний. За підрахунками, золото, отримане під час експериментів Сіборга, коштувало в трильйон разів більше, ніж його ринкова ціна.
До того ж сам процес неймовірно складний і неефективний: вченим доводиться опрацьовувати мільярди точок даних, щоб виявити кілька атомів перетвореного елемента.
Перетворення металів на золото можливе лише у надскладних умовах сучасної фізики. Утім, цей процес – ще одне підтвердження того, що наука іноді справджує навіть найфантастичніші мрії… якщо не ставити питання прибутковості.
Також OBOZ.UA розповідав, що вчені вперше побачили, як народжується планетна система.
Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.