石開

　　瞬間實現(xiàn)“煉金術”

　　不久前世界上最大的粒子加速器、位于瑞士日內瓦的大型強子對撞機（LHC）中出現(xiàn)了鉛轉變?yōu)榻鸬拿烂钏查g。

　　粒子加速器是物理學科用于改善對物質理解的基礎研究。這個裝置能讓原子和亞原子大小的帶電粒子束，如電子、質子和離子們以接近光速的速度對撞，讓研究者探究物質的基本結構和相互作用，這也是我們常說的核電內部運作的原理。

　　至于“鉛變金”的狂想，還要從幾個世紀前說起。

　　“點鉛成金”一直是煉金術士們曾癡迷的，他們相信，通過神秘的方法和“魔法石”，能夠實現(xiàn)普通金屬到貴金屬的轉變。

　　可惜的是，他們不懂核物理，也不懂兩種不同的元素是沒辦法靠普通化學手段轉化的，各種嘗試自然無一例外地以失敗告終。

　　曇花一現(xiàn)的金原子

　　從現(xiàn)代化學的微觀角度來看，鉛和金的原子核差異在于質子數(shù)：鉛的質子數(shù)為82，而金的質子數(shù)為79。通過高能核物理實驗，也就是用前面提到過的LHC，能“暴力拆解”鉛的原子核，從而實現(xiàn)鉛到金的飛躍。

　　實驗中科學家發(fā)現(xiàn)，當兩個鉛原子核被加速到接近光速時，它們的電磁場會被壓縮；當兩個鉛原子核以極近的距離（約原子核直徑的萬分之一）高速掠過時，鉛原子核的82 個質子會爆發(fā)出強大的電磁場，相當于釋放出一束高能光子束。

　　這些光子束能量極高，會瞬間像微型炮彈一樣擊中另一個鉛原子核，使其內部激蕩，把3 個質子和少量中子擠了出去——金原子核就出現(xiàn)了。

　　把原子尺度的變化放大來解釋，它們就像兩輛疾馳而過的汽車，在擦肩而過時，一輛車的大燈發(fā)出的強光“削掉”了另一輛車上的零件，將它從卡車變成轎車。其實在這種大型鉛原子撞擊實驗中，每秒都會產(chǎn)生89000 顆金原子核，聽起來很多嗎？

　　但其實這些金原子只是曇花一現(xiàn)，在百萬分之一秒內就會破裂消失；況且就算有860 億個金原子，組合在一起也不過29 皮克，相當于一粒沙的萬億分之一，所以夢想著靠鉛發(fā)財是不可能了。

　　這個實驗最重要的意義就是幫助科學家們了解宇宙中那些比鐵還重的元素是怎么產(chǎn)生的，這可是研究超新星爆炸、黑洞等發(fā)生或形成的必經(jīng)之路，所以才要把原子核們撞來撞去。

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