EN
في إنجاز علمي لافت، تمكن باحثون من تحويل الرصاص إلى ذهب داخل واحدة من أعقد التجارب الفيزيائية في العالم، فالكمية المنتجة كانت متناهية الصغر، لكنها فتحت نافذة واسعة لفهم أعمق لبنية الذرة وآليات التحولات النووية في ظروف تحاكي اللحظات الأولى بعد نشأة الكون.
محاكاة لحظات ما بعد الانفجار العظيم
جاء هذا الاكتشاف من خلال تجربة ALICE داخل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لـ المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) و تهدف التجربة إلى دراسة تصادم نوى الذرات الثقيلة بسرعة تقارب سرعة الضوء، لإعادة خلق ظروف شبيهة بتلك التي سادت الكون بعد الانفجار العظيم مباشرة.
وخلال هذه التصادمات فائقة العنف، لاحظ العلماء نتيجة غير متوقعة، نوى من الرصاص تفقد ثلاثة بروتونات دفعة واحدة، فتتحول نظريا و فعليا إلى نوى من الذهب.
لماذا يتحول الرصاص إلى ذهب؟
يكمن الفارق بين العنصرين في عدد البروتونات داخل النواة؛ فذرة الرصاص تحتوي على ثلاثة بروتونات أكثر من ذرة الذهب نظريا، إذا أمكن نزع هذه البروتونات الثلاثة، يتحول الرصاص إلى ذهب لكن عمليا، البروتونات مرتبطة بقوة نووية هائلة تجعل انتزاعها تحديا بالغ التعقيد.
في معظم الحالات داخل المصادم، لا يحدث تصادم مباشر بين النوى، بل تمر قرب بعضها البعض هذا الاقتراب الشديد يولد مجالات كهرومغناطيسية متغيرة وقوية للغاية، تُحدث اهتزازات في النواة قد تدفعها إلى إطلاق بروتونات وعندما تُفقد ثلاثة بروتونات تحديدا، تولد نواة ذهب.
ذهب لكن بوزن لا يُرى
رغم روعة الحدث، فإن كمية الذهب المنتجة ضئيلة إلى حد مذهل؛ إذ لا تتجاوز نحو 29 جزءًا من تريليون من الجرام أي أن الأمر لا يحمل أي قيمة اقتصادية، بل يظل إنجازا علميا بحتا يثري فهمنا للتفاعلات النووية الدقيقة.
كيف تأكد العلماء من تكون الذهب؟
لا يمكن رصد نوى الذهب مباشرة داخل المصادم، لذلك يعتمد الباحثون على قياسات غير مباشرة باستخدام أجهزة كشف فائقة الحساسية تُعرف بمسعرات درجة الصفر، والتي ترصد عدد البروتونات المنتزعة من نوى الرصاص ومن خلال هذه القياسات، يتأكد العلماء من حدوث التحول النووي.
نتيجة مزعجة لكنها ثمينة علميا
المفارقة أن تكون الذهب داخل المصادم لا يُعد خبرا سارا تقنيا؛ إذ إن تغير نواة الرصاص إلى ذهب يغير مسارها داخل أنبوب الشعاع الفراغي، ما يؤدي إلى اصطدامها بجدرانه في أجزاء من الثانية، مسببا انخفاض في شدة الشعاع وإرباكا للتجربة.
ومع ذلك، فإن هذه النتائج العرضية تعد كنزا معرفيا؛ فهي تساعد الفيزيائيين على فهم سلوك النوى تحت تأثير مجالات هائلة، وتُسهم في تحسين تصميم التجارب المستقبلية.
حلم قديم يتحقق على نطاق مجهري
ما كان يوما خيالا كيميائيا أصبح اليوم حقيقة فيزيائية دقيقة، تتحقق داخل أنفاق معقدة تحت الأرض في مختبرات أوروبا صحيح أن الذهب الناتج لا يُرى بالعين ولا يُقاس بالميزان، لكنه يزن الكثير في ميزان العلم، ويؤكد أن أسرار المادة ما تزال تحمل مفاجآت مذهلة كلما اقترب العلماء أكثر من حدودها القصوى.
