Lần đầu tiên trong lịch sử, một chiếc máy có thể biến chì thành vàng, điều mà loài người từng mơ ước

Mặc dù số lượng vàng thu được là vô cùng nhỏ bé, không đủ để nhìn thấy bằng mắt thường, sự kiện này vẫn mang ý nghĩa biểu tượng sâu sắc, kết nối giữa khát vọng tìm kiếm "hòn đá phù thủy" của quá khứ với khả năng khám phá và thao túng vật chất ở cấp độ nguyên tử của khoa học hiện đại.

Theo báo cáo từ CERN, các nhà khoa học đã thiết kế một thí nghiệm tinh vi, trong đó các ion chì được gia tốc đến tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và sau đó cho va chạm ở mức "suýt trượt". Kiểu va chạm này tạo ra một môi trường điện từ cực mạnh, nơi các photon ảo - những hạt ánh sáng chỉ tồn tại trong điều kiện lượng tử đặc biệt - được sinh ra. Khi các photon ảo này tương tác với hạt nhân của nguyên tử chì, chúng có thể "đánh bật" một số proton ra khỏi hạt nhân. Quá trình này, diễn ra trong khoảng thời gian vô cùng ngắn ngủi, đã biến đổi hạt nhân chì (với 82 proton) thành hạt nhân vàng (với 79 proton). Hạt nhân vàng tạo thành cũng tồn tại rất ngắn ngủi trước khi phân rã.

Các nhà khoa học tại CERN, sử dụng máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới để quan sát được quá trình biến đổi chì thành vàng (Ảnh minh hoạ)

"Đây không phải là một phép màu, mà là một quá trình vật lý được dự đoán bởi các lý thuyết hiện tại của chúng ta", Tiến sĩ Emily Carter, một thành viên của nhóm nghiên cứu tại CERN, cho biết. "Chúng tôi đã tạo ra một môi trường độc đáo cho phép chúng tôi quan sát và đo lường quá trình biến đổi này một cách chính xác".

Dữ liệu thu thập được trong lần chạy thứ hai của LHC (từ năm 2015 đến 2018) cho thấy khoảng 86 tỷ hạt nhân vàng đã được tạo ra. Tuy nhiên, tổng khối lượng của chúng chỉ là 29 picogram (0,000000000029 gram). Số lượng này quá nhỏ để có thể thu thập, chứ chưa nói đến việc sử dụng.

Mặc dù không mang lại giá trị kinh tế hay ứng dụng thực tế, phát hiện này vẫn là một thắng lợi lớn cho khoa học. Nó chứng minh khả năng mô phỏng và điều khiển các phản ứng hạt nhân, đồng thời cung cấp một lượng dữ liệu khổng lồ để cải thiện các mô hình lý thuyết trong vật lý hạt và vật lý lượng tử. Các nhà nghiên cứu giờ đây có thể hiểu rõ hơn về cách photon tương tác với hạt nhân nguyên tử, mở ra khả năng dự đoán và phát hiện các hiện tượng vật lý chưa từng được quan sát.

"Điều quan trọng không phải là chúng ta đã tạo ra vàng, mà là chúng ta đã hiểu sâu hơn về các lực cơ bản chi phối vũ trụ", Tiến sĩ Carter nhấn mạnh. "Điều này có thể dẫn đến những khám phá quan trọng trong tương lai, vượt xa những gì chúng ta có thể tưởng tượng".

(Ảnh minh hoạ)

Ngoài giá trị lý thuyết, thành tựu này còn mở ra những hướng nghiên cứu mới trong vật lý thiên văn và vật lý năng lượng cao. Các hiện tượng tự nhiên như vụ nổ siêu tân tinh và sự va chạm giữa các sao neutron cũng tạo ra các trường điện từ mạnh tương tự như trong LHC. Do đó, việc tái hiện những điều kiện khắc nghiệt này trên Trái Đất giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách vũ trụ tạo ra các nguyên tố nặng như vàng, bạch kim và uranium.

Việc biến đổi một nguyên tố này thành nguyên tố khác - điều từng là giấc mơ viển vông của các nhà giả kim - giờ đây đã trở thành một sự thật hiển nhiên trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, sự khác biệt quan trọng là khoa học không còn theo đuổi mục tiêu làm giàu bằng cách biến đá thành vàng, mà tập trung vào việc hiểu rõ hơn về cấu trúc và sự vận hành của vũ trụ. Giấc mơ giả kim thời Trung cổ, từng bị coi là mê tín, giờ đây lại trở thành biểu tượng cho tiềm năng vô hạn của tri thức nhân loại. Phát hiện này cho thấy sức mạnh của sự tò mò khoa học và khả năng của chúng ta trong việc chinh phục những thách thức tưởng chừng như không thể.