摘要：位于日内瓦附近 CERN 的大型强子对撞机 （LHC） 的科学家们透露，在 2015 年至 2018 年期间，加速器第二次运行期间产生了大约 860 亿个金原子核，这些金原子都是以光速的 99.999993% 将铅原子粉碎在一起的。

世界上最大的粒子对撞机每秒产生大约 89,000 个金原子核，所有这些都是通过以接近光速将铅原子粉碎在一起产生的。

大型强子对撞机的 ALICE 探测器的照片。 （图片来源：Ronald Patrickvia Getty Images）

中世纪的炼金术士痴迷于将铅变成黄金的想法，这个概念被称为 chrysopoeia。但新的结果表明，他们可能更幸运地将贤者之石换成粒子加速器。

位于日内瓦附近 CERN 的大型强子对撞机 （LHC） 的科学家们透露，在 2015 年至 2018 年期间，加速器第二次运行期间产生了大约 860 亿个金原子核，这些金原子都是以光速的 99.999993% 将铅原子粉碎在一起的。

结果是少量的黄金——仅相当于一克的 29 万亿分之一——然后在几分之一秒内与光束管碰撞并碎裂。然而，即使是这种近乎瞬间的生死也出现在 ALICE（大型离子对撞机实验）合作的探测器中。

“令人印象深刻的是，我们的探测器可以处理产生数千个粒子的正面碰撞，同时对一次只产生几个粒子的碰撞很敏感，从而能够研究罕见的电磁'核嬗变'过程，”ALICE 发言人 Marco van Leeuwen在一份声明中说。

借鉴亚里士多德的哲学猜想，炼金术士认为铅和金的相似密度是铅“生病”的迹象，可以通过转化为有价值的黄金来治愈。尽管错了，但古代炼金术士的信仰确实包含一点真理：这两种金属在元素周期表上彼此非常接近，金有 79 个质子——只比铅少 3 个。

这意味着在强大的粒子加速器上的碰撞只需要从铅（以及一些中子）中扯下三个质子就可以制造出金。另一方面，剃掉一个或两个质子会分别产生铊和汞。

为了量化 LHC 内部产生的这些金属，物理学家使用了 ALICE 的高灵敏度零度量热仪 （ZDC），该仪器测量每秒从对撞机内部发生的数十亿次粒子相互作用中流出的质子和中子。

结果表明，尽管黄金的产生频率低于铊或汞，但目前实验第三次运行产生的黄金最大速率约为每秒 89,000 个原子核——由于第三次运行的能量增加，几乎是上一次运行产生的数量的两倍。

“由于 ALICE ZDC 的独特功能，目前的分析是首次通过实验系统地检测和分析 LHC 黄金生产的特征，”ALICE 合作的物理学家 Uliana Dmitrieva 在声明中说。

“这些结果还测试和改进了电磁解离的理论模型，这些模型超出了其内在的物理学兴趣，还用于理解和预测光束损耗，这些损耗是 LHC 和未来对撞机性能的主要限制，”参与实验的另一位物理学家 John Jowett 补充道。

来源：晓晨科技观察