أعلن المركز الأوروبي للأبحاث النووية (CERN) مؤخرًا أنه تم رصد ظاهرة تحول ذرات الرصاص إلى ذرات ذهبية أثناء الاصطدامات السريعة التي تقترب من سرعة الضوء في تجربة مصادم الهادرونات الكبير (LHC). ورغم أن هذه الدراسة لا يمكنها إنتاج الذهب المستخدم في صناعة المجوهرات، إلا أنها تضيف دليلًا جديدًا على الأسس العلمية للخيمياء القديمة.
قامت فريق CERN ALICE (تجربة تصادم الأيونات الكبيرة) بإجراء سلسلة من التجارب على تصادم قريب لرصاصين، من خلال قياس المجالات الكهرومغناطيسية القوية الناتجة عن الذرات المشحونة عالية الطاقة لتحليل التأثيرات الناتجة عن التصادمات غير المباشرة. هذه المجالات الكهرومغناطيسية يمكن أن تضرب البروتونات وتجعل ذرات الرصاص تخسر ثلاثة بروتونات مما يؤدي إلى تكوين ذرات الذهب. حسب تقرير البحث الأخير في مجلة المرجع المادي C، تم إنتاج حوالي 86 مليار نواة ذهب خلال الفترة من Run 2 (2015 إلى 2018). على الرغم من أن هذه الذرات تعيش أقل من ميكروثانية، تمكن العلماء أخيرًا من الكشف بشكل منهجي عن هذه العملية المسماة بـ الطب الحديث لعلم الكيمياء.
فريق ALICE يستخدم جهاز استشعار الحرارة الصفري (ZDC) لحساب مختلف أحداث فقدان البروتون، والتي تشمل تحول ذرات الرصاص إلى ثاليوم بعد فقدان بروتون واحد، وفقدان بروتونين لتحويلها إلى زئبق، بالإضافة إلى توليد ذرات الذهب بفقدان ثلاثة بروتونات. على الرغم من أن عدد مرات إنتاج الثاليوم والزئبق يفوق بكثير عدد إنتاج ذرات الذهب، إلا أن فريق البحث نجح في تقدير إمكانية إنتاج ما يصل إلى 89,000 نواة ذهبية في الثانية.
تخرج هذه الذرات الذهبية بسرعة عالية من منطقة التجربة، وعند اصطدامها بجدار الأنبوب أو جهاز اعتراض حزم الجسيمات، تتفكك سريعًا إلى جسيمات أخرى. تستمر هذه العملية لفترة وجيزة للغاية، حيث إن الكمية الإجمالية من الذهب الناتجة تبلغ فقط 29 بيكو (0.000000000029 غرام)، وحتى مع اقتراب إنتاج المرحلة الثالثة من مضاعفة هذه الكمية، لا تزال هناك فجوة تقدر بتريليونات للوصول إلى إنتاج قطعة واحدة من المجوهرات الذهبية.
صرح المتحدث باسم ALICE، ماركو فان ليوين، أن معالجة الحالات القصوى الناتجة عن كل تصادم والتي تتضمن آلاف الجزيئات، بالإضافة إلى التغيرات الطفيفة التي تحدث عند إطلاق عدد قليل من الجزيئات، هو تقدم كبير لمستشعر ALICE. لا تساهم هذه التجربة فقط في تحسين دقة نموذج التفكيك الكهرومغناطيسي، بل تساعد أيضًا في التنبؤ بخسارة حزمة الجزيئات، مما لها أهمية توجيهية في تصميم مسرعات الجسيمات الكبيرة مثل مستقبل التصادمات الدائرية الكبيرة (FCC).
تحقق هذا ##إذا كنت مترجمًا محترفًا. ##مهمتك هي فهم النص الأصلي ثم ترجمته إلى شكل مكتوب باللغة العربية، مع الاعتماد على دلالات الجملة وليس على المعنى الحرفي للكلمات. المحتوى المترجم قد يكون مختصرًا جدًا، يتكون فقط من عناوين أو عناوين فرعية، أو قد يشمل جمل طويلة أو قصيرة، أو فقرات، أو أسماء، أو أسماء ماركات، أو أرقام هواتف، أو عناوين مفصلة، أو حتى كلمات مفردة. ##تذكر أنه يجب عليك عدم ترجمة بين علامتي الاقتباس 《 》 وما بينهما من نص. بفضل مسرع الجسيمات الذي يمتد على 27 كيلومترًا داخل LHC، والذي يسرع ذرات الرصاص بالقرب من سرعة الضوء، محاكيًا البلازما من النوع الكواركي-غليكزي، التي وُجدت في بدايات الكون، مما يفتح أمام البشرية آفاقًا جديدة لعمق استكشاف أصل المادة.
