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Transformar plomo en oro dejó de ser fantasía: científicos lograron observar el fenómeno real en el LHC, revelando secretos de la física nuclear en altísima energía
Durante siglos, transformar plomo en oro fue un sueño imposible. Ahora, en el mayor laboratorio de física del mundo, se convirtió en realidad — aunque solo por un instante. Un grupo de físicos logró observar este fenómeno en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ubicado en la frontera entre Francia y Suiza. Por primera vez, fue posible medir directamente la formación de átomos de oro en laboratorio.
Plomo, luz y colisiones a casi 100% de la velocidad de la luz
El experimento involucró iones de plomo acelerados a más de 99,999993% de la velocidad de la luz. Estos iones colisionaron en el anillo subterráneo del LHC, que tiene 27 kilómetros de extensión.
Algunas colisiones fueron frontales, creando pequeñas bolas de fuego. Otras ocurrieron de forma más sutil, sin contacto directo, pero con intercambio intenso de energía. Estas se llaman colisiones ultraperiféricas.
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Durante estas colisiones indirectas, los campos electromagnéticos se volvieron tan fuertes que emitieron ráfagas cortas de fotones, las partículas de la luz.
Estos fotones tenían suficiente energía para arrancar protones y neutrones de los núcleos atómicos de plomo. El resultado: el núcleo original se transformaba en otro elemento químico.
Transformando plomo en oro
El plomo tiene 82 protones. Cuando pierde tres, se convierte en oro, que tiene 79. El nombre de este proceso es disociación electromagnética. Al cambiar el número de protones, se cambia el elemento químico. Esto no es un truco de magia. Es física nuclear.
Esta transmutación duró solo una fracción de segundo, pero fue suficiente para ser registrada. Los científicos observaron directamente la formación de los átomos de oro — algo que nunca se había medido con precisión hasta entonces.
Cantidad de oro generada fue sorprendente, pero imposible de aprovechar
Durante la llamada Ejecución 2 del LHC, entre 2015 y 2018, las colisiones generaron alrededor de 89.000 átomos de oro por segundo. Esto representa un nuevo átomo cada 11 micros segundos. En la fase siguiente, llamada Ejecución 3, la producción se duplicó: aproximadamente 178.000 átomos por segundo.
Aún así, esta cantidad es insignificante. Un solo gramo de oro contiene más de 3.000 billones de billones de átomos. Y los átomos creados en el LHC desaparecieron casi inmediatamente, destruidos por el propio ambiente de altísima energía del experimento.
Además, el costo de generar estos átomos supera — y mucho — el precio de mercado del oro. Es decir, nadie va a abrir una joyería con lo que se produjo allí.
El valor está en el conocimiento, no en el metal
La importancia del experimento radica en la comprensión de los procesos físicos que ocurren en colisiones de partículas. Entender cómo los núcleos pierden protones ayuda a los ingenieros a mejorar el control de los haces en el acelerador, evitando fallas y optimizando nuevas pruebas.
Además del oro, se formaron otros elementos. Cuando el plomo perdió solo un protón, se convirtió en talio (con 81 protones). Al perder dos, se convirtió en mercurio (con 80). Estos elementos aparecieron en cantidades aún mayores.
Cómo fue posible detectar los átomos de oro
La detección de los nuevos átomos se realizó mediante el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), especializado en estudiar partículas subatómicas generadas en colisiones. Utiliza detectores llamados Calorímetros de Grado Cero (ZDCs), instalados lejos del punto central de los choques.
Estos sensores registran eventos raros, en los que uno, dos o tres protones son expulsados de un núcleo de plomo. Así, es posible identificar la formación de talio, mercurio y oro, respectivamente.
El gran logro del estudio no fue solo la creación del oro, sino la medición detallada de este proceso. El equipo logró capturar las señales de transformaciones rarísimas, en medio de trillones de colisiones con partículas volando en todas direcciones.
La alquimia se convirtió en ciencia
En el pasado, se creía que la Piedra Filosofal podía transformar metales comunes en oro. Hoy, esta transformación se realiza en el laboratorio más moderno del planeta — no por ambición, sino por curiosidad científica.
Los alquimistas buscaban respuestas en fórmulas y mezclas. Los físicos de hoy utilizan datos, partículas y energía extrema. El resultado es el mismo viejo sueño, alcanzado con las herramientas de la ciencia moderna.
Estos átomos de oro creados en el LHC tal vez nunca sirvan como moneda. Pero lo que ofrecen es una comprensión más profunda de las fuerzas que mantienen la materia unida. La alquimia no ha muerto — solo se ha transformado.
Con información de ZME Science.
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