Negli ultimi anni il grande acceleratore di particelle LHC al CERN di Ginevra ha realizzato una trasformazione quasi magica: ha cambiato nuclei di piombo in oro. Quel sogno antico degli alchimisti, che per secoli hanno cercato di trasformare metalli vili in metalli preziosi, oggi si compie su scala subatomica grazie a reazioni nucleari estreme. Questo risultato non apre le porte a ricchezze materiali, ma offre nuove informazioni sulle origini dell’universo e sui meccanismi che riguardano la formazione degli elementi.
Come avviene la trasformazione nell’lhc
Dentro l’anello di 27 chilometri del Large Hadron Collider, due nuclei di piombo vengono accelerati quasi alla velocità della luce e fatti scontrare molto da vicino. Questi nuclei non si urtano direttamente, ma si sfiorano producendo campi elettromagnetici potentissimi. Questi campi riescono a strappare fino a tre protoni da ogni nucleo. Il piombo ha 82 protoni, quindi togliendo uno, due o tre protoni i nuclei diventano altri elementi più leggeri: tallio , mercurio o addirittura oro .
Il processo accade in meno di un secondo e replica condizioni estreme simili a quelle presenti appena dopo il Big Bang. È un fenomeno fisico rilevante perché mostra come particelle e nuclei si possono trasformare sotto energie enormi. Queste trasformazioni però creano nuclei altamente instabili che si disintegrano rapidamente tornando a particelle più piccole e non lasciano tracce durature di oro materiale.
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Dati sulle quantità prodotte
Tra il 2015 e il 2018 il CERN ha prodotto 86 miliardi di nuclei d’oro in queste collisioni, un numero elevatissimo che però si traduce in una massa infinitesimale: appena 29 milionesimi di milionesimi di grammo. Così poco da non essere rilevabile nemmeno con i microscopi più potenti e impossibile da utilizzare come metallo reale.
La tecnologia dietro la rilevazione
La rilevazione di questi nuclei è stata possibile grazie agli strumenti inventati e perfezionati da esperti italiani dell’INFN di Torino e Cagliari. I calorimetri a zero gradi sono dispositivi estremamente sensibili e precisi capaci di cogliere l’attimo preciso in cui il nucleo d’oro si forma e subito svanisce. Questo risultato ha segnato per il progetto ALICE una conferma importante sulla natura delle collisioni ad altissima energia nell’LHC.
Non si tratta di una produzione commerciale
Nel progetto ALICE e nel gruppo di ricerca del CERN si è più volte sottolineato che produrre oro in quantità significativa non è affatto l’obiettivo. Dietro la trasformazione di piombo in oro si cela un interesse scientifico profondo: si tratta di capire come si formano gli elementi pesanti nelle stelle e nello spazio. Le collisioni simulano condizioni sottili e transitorie per osservare reazioni che avvengono nelle fornaci stellari, quelle che hanno plasmato la tavola degli elementi nel corso di miliardi di anni.
La trasformazione subatomica vista nell’LHC aiuta a chiarire aspetti finora poco conosciuti dell’astrofisica e della fisica nucleare. La possibilità di osservare dal vivo quei nuclei effimeri offre agli scienziati strumenti nuovi per affinare modelli teorici su evoluzione e composizione dell’universo.
Dal mito dell’alchimia alla scienza moderna
Quella della trasmutazione dei metalli era la ricerca centrale degli alchimisti, un’ambizione spesso legata a potere materiale e ricchezza. Ora quel desiderio si osserva nei laboratori del CERN ma con uno scopo differente. La trasformazione non serve a creare un tesoro tangibile, ma ad arricchire il patrimonio di conoscenze umane.
Con l’LHC, la “trasmutazione” avviene in un contesto rigoroso e controllato, privo di misteri o magie, ma aperto a spiegare fenomeni naturali e cosmologici. Così, il sogno antico di convertire il piombo in oro mantiene il suo fascino, ma si fa strumento di indagine e scienza, lontano dall’illusione della ricchezza e più vicino alla verità del cosmo.