Le rêve des alchimistes du Moyen Âge et de la Renaissance est devenu réalité. Les physiciens du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN ont révélé, pour la première fois, la mesure directe de la transformation du plomb en or lors de collisions de particules de haute énergie.
"Grâce aux capacités uniques des ZDC ALICE, la présente analyse est la première à détecter et analyser systématiquement et de manière expérimentale la signature de la production d'or au LHC", a déclaré Uliana Dmitrieva de la collaboration ALICE.
Cette recherche importante marque une réalisation moderne de la quête des anciens alchimistes pour la chrysopée, la pierre philosophale , bien qu'à une échelle subatomique et éphémère.
La recherche de la pierre philosophale
"Transformer le plomb en métal précieux, l'or, était un rêve des alchimistes médiévaux", a noté l'équipe de recherche dans un communiqué de presse.
"Ce n'est que bien plus tard qu'on a compris que le plomb et l'or étaient des éléments chimiques distincts et que les méthodes chimiques étaient incapables de transmuter l'un dans l'autre."
Quantifier avec précision le processus
Grâce à la puissance du LHC, les scientifiques ont observé cette transformation et quantifié avec précision le processus qui se produit dans l’environnement extrême des collisions d’ions plomb.
L'approche innovante de la collaboration ALICE s'est concentrée sur les collisions « quasi-accidentées » de noyaux de plomb se déplaçant presque à la vitesse de la lumière.
Expérience NUAGE
« Des collisions à très haute énergie entre noyaux de plomb au LHC peuvent créer un plasma de quarks et de gluons, un état de matière chaude et dense qui aurait rempli l'univers environ un millionième de seconde après le Big Bang, donnant naissance à la matière que nous connaissons aujourd'hui », peut-on lire dans le communiqué de presse.
Les champs électromagnétiques extraordinairement intenses générés lors de ces rencontres rapprochées libèrent un torrent de photons virtuels.
Ces photons peuvent interagir avec les noyaux de plomb qui passent, provoquant la fuite des protons. Lorsqu'un noyau de plomb (82 protons) perd trois protons, il se transmue en or (79 protons).
"Il est impressionnant de voir que nos détecteurs peuvent gérer des collisions frontales qui produisent des milliers de particules, tout en étant sensibles aux collisions dans lesquelles seules quelques particules sont produites à la fois, permettant ainsi l'étude de processus électromagnétiques rares de "transmutation nucléaire"", a déclaré le Dr Marco Van Leeuwen, porte-parole d'ALICE.
De l'or, mais éphémère
En analysant méticuleusement les sous-produits de ces interactions à l’aide des calorimètres à zéro degré (ZDC) d’ALICE, l’équipe a pu identifier les signatures distinctes des noyaux d’or créés.
Leur analyse indique que le LHC produit actuellement de l'or à un rythme maximal d'environ 89 000 noyaux par seconde lors de collisions plomb-plomb au point d'interaction ALICE.
Cependant, l’or créé au cours de ce processus est éphémère . Les noyaux d’or à haute énergie n’existent que pendant une infime fraction de seconde avant d’entrer en collision avec l’infrastructure du LHC et de se désintégrer.
"L'analyse ALICE montre que, lors de l'exploitation 2 du LHC (2015-2018), environ 86 milliards de noyaux d'or ont été créés dans les quatre expériences principales. En termes de masse, cela correspond à seulement 29 picogrammes (2,9 × 10-11 g)", souligne le communiqué de presse.
Perspectives d'avenir
Outre la résonance historique de la réalisation d’une forme d’alchimie, cette recherche offre également des informations précieuses sur le fonctionnement des accélérateurs de particules.
"Les résultats testent et améliorent également les modèles théoriques de dissociation électromagnétique qui, au-delà de leur intérêt physique intrinsèque, sont utilisés pour comprendre et prédire les pertes de faisceaux qui représentent une limite importante pour les performances du LHC et des futurs collisionneurs", a conclu John Jowett de la collaboration ALICE.
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L'article Le CERN réalise le rêve des alchimistes : transformer le plomb en scénarios économiques .
Cet article est une traduction automatique de la langue italienne d’un article publié sur le site Scenari Economici à l’URL https://scenarieconomici.it/il-cern-realizza-il-sogno-degli-alchimisti-trasformato-il-piombo-in/ le Fri, 09 May 2025 14:06:26 +0000.