Po staletí se alchymisté snažili o nemožné – přeměnit obyčejné olovo ve zlato. Věřili, že pomocí tajemného „kamene mudrců“ lze přepsat samotnou podstatu hmoty. A i když jejich představy byly často směsicí mystiky a omylů, dnes se ukazuje, že jejich snaha nebyla úplně mimo. V laboratořích u Ženevy se totiž vědcům skutečně podařilo vytvořit zlato – jen za pomoci technologií, které by alchymisty přivedly do vytržení.

Ve Velkém hadronovém urychlovači (LHC) v CERNu vědci během experimentů narazili na fascinující vedlejší produkt srážek těžkých jader: zlato. Během druhého běhu urychlovače mezi lety 2015 a 2018 vzniklo přibližně 86 miliard jader zlata. A to všechno díky srážkám atomů olova, které se pohybovaly rychlostí 99,999993 % rychlosti světla. Množství vyprodukovaného zlata je sice mikroskopické – jen asi 29 biliontin gramu – a navíc se okamžitě roztříští při nárazu do stěn urychlovače, přesto jsou vědecké detektory dostatečně citlivé na to, aby jeho krátký život zachytily. Detektory experimentu ALICE (A Large Ion Collider Experiment) totiž zvládnou nejen zaznamenat divoké srážky tisíců částic najednou, ale i extrémně vzácné procesy, kdy vznikne jen pár částic – jako právě v případě tzv. elektromagnetické transmutace jader.

zdroj: Profimedia.cz

Tento jev, který zní jako ze středověkého grimoáru, má reálné fyzikální základy. Olovo a zlato jsou si totiž na periodické tabulce prvků velmi blízké – zlato má 79 protonů, olovo 82. To znamená, že při extrémně energetických srážkách stačí z olova „odtrhnout“ tři protony a pár neutronů a vznikne atom zlata. Odeberete-li jen jeden nebo dva protony, vznikne thallium nebo rtuť. A právě to se v LHC skutečně děje. Díky vysoce citlivým kalorimetrům ZDC dokázali vědci spočítat, kolik těchto těžkých prvků vzniká. Ve třetím běhu experimentu, který probíhá s vyšší energií než ty předchozí, vzniká zlato tempem až 89 000 jader za sekundu – téměř dvakrát tolik než dříve. Ačkoli je thallium a rtuť častější, i toto malé „zlaté okno“ přináší zásadní poznatky.

Podle fyzičky Uliany Dmitrievy jde o první případ, kdy se zlato v LHC podařilo systematicky zachytit a analyzovat. Výsledky navíc pomáhají zpřesnit modely elektromagnetické disociace – procesů, které kromě svého čistě vědeckého významu hrají klíčovou roli i při navrhování budoucích urychlovačů. Jak dodává fyzik John Jowett, právě tyto procesy totiž ovlivňují ztráty paprsku, které mohou výrazně omezit výkon celého zařízení. A tak se po tisíciletích snů a pokusů skutečně povedlo to, o čem alchymisté jen spekulovali: proměnit olovo ve zlato. I když v tak malém množství, že by se nevešlo ani na špičku jehly, a navíc okamžitě mizí – samotný fakt, že se to děje, ukazuje, jak daleko jsme se posunuli. Tam, kde kdysi vládly lektvary a symboly, dnes rozhodují urychlovače a kvantová fyzika. A přesto se za touto vědou stále skrývá něco z oné staré lidské touhy – přetvářet svět podle našich představ.