Dans la poursuite du prestige et des richesses, les gens riches à travers l’Europe médiévale ont travaillé en vain pour transmuter les métaux quotidiens or. Aujourd’hui, ce processus, connu sous le nom de chrysopéie, est principalement rejeté comme un rêve alchimique. Mais y a-t-il une science à montrer que les métaux peuvent être transformés en or?
En fait, il y a – mais ce serait loin d’être une entreprise rentable, selon des preuves.
L’idée de transmuter les métaux à l’or remonte à la Grèce antique et aux zosimos philosophes de Panopolis. Il pensait que la transformation des métaux inférieurs en or reflète la purification et la rédemption de l’âme et l’œuvre avait une signification spirituelle profonde. Lorsque le concept a réapparu dans l’Europe médiévale, c’était avec une orientation purement pratique – la conversion d’un métal bon marché en or était une voie de feu sûre vers la richesse.
« Les philosophes naturels avaient cette idée de mûrir, » Umberto Veronesiun archéologue et scientifique du patrimoine à l’Université Nova Lisbonne au Portugal, a déclaré à Live Science. « Les métaux de base étaient considérés comme des stades impurs et mûriraient finalement à la forme la plus pure de tous, ce qui était de l’or. Le seul problème était qu’il faudrait beaucoup de temps pour que cela se produise sur la terre. »
Les alchimistes pensaient que s’ils ne pouvaient créer que la pierre philosophe – une substance mythique – ils seraient en mesure de catalyser ce processus de maturation. On pensait que les métaux contenaient un mélange d’ingrédients fondamentaux: mercure, soufre et sel. Par conséquent, en réorganisant ces composants et en dessinant toutes les impuretés, tous les métaux se transformeraient finalement en or, ont-ils supposé.
« La chrysopéie était généralement cohérente avec les théories de matière et les théories de la transformation à l’époque « , a déclaré Veronesi. » Personne ne doutait vraiment que cela puisse être fait. «
L’émergence de science moderne Au cours des XVIIe et XVIIIe siècles, discrédité ces idées, et l’alchimie a été abandonnée en faveur des nouvelles disciplines de chimie et physique. Cependant, incroyablement, les scientifiques nucléaires ont tenu les secrets à cette transformation légendaire pendant près d’un siècle.
Aujourd’hui, nous savons que l’identité d’un élément est déterminée par le nombre de protons dans son noyau. Or très convoité atomes contiennent 79 protons, tandis que le plomb a 82.
« Le noyau est maintenu ensemble par le force forteet il est très difficile de retirer un proton ou un neutron « , a déclaré Alexander Kalweitun physicien travaillant au grand collisionneur de hadrons au CERN en Suisse.
Cependant, réorganiser ces composants fondamentaux d’un atome signifie qu’il est théoriquement possible de convertir un élément en un autre. « Si vous avez suffisamment d’énergie, vous pouvez réellement effectuer de telles opérations », a déclaré Kalweit. « Lorsque vous retirez trois protons du noyau de plomb, vous avez créé un noyau d’or. »
La première transmutation réussie d’un autre métal en or a été signalé en 1941, lorsque les scientifiques de Harvard ont utilisé un accélérateur de particules pour licencier le lithium et les noyaux de deutérium en atomes de mercure, qui contient un proton de plus que l’or. Les particules à haute énergie ont fait éliminer les protons et les neutrons des noyaux de mercure, créant trois isotopes radioactifs de courte durée d’or, qui se sont rapidement décomposés parce que les noyaux à haute énergie étaient instables.
Quarante ans plus tard, Cette réalisation extraordinaire a été répétée par Prix Nobel en chimie Le gagnant Glenn Seorg au Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Son équipe enquêtait sur la fragmentation des noyaux de bismuth en relativiste (vitesse de lumière) Collisions et converti plusieurs milliers d’atomes de l’élément en or en bombardant l’échantillon avec des noyaux de carbone et de néon dans un accélérateur de particules.
Aujourd’hui, les équipes de recherche de Particle Accelerators du monde entier continuent de signaler la production d’or en tant que sous-produit de leurs expériences. Au Grand collisionneur de hadronsL’équipe de Kalweit enquête sur les collisions des ions de plomb à proximité de la vitesse de la lumière.
« Dans les collisions frontales, nous libérons essentiellement le quarks qui se trouvent à l’intérieur des protons et des neutrons, et ils forment, pendant une courte période, un état de matière qui existait quelques microsecondes après le Big bang Dans l’univers précoce, « a-t-il expliqué. » C’est le soi-disant plasma de Gluon Quark. «
Ces collisions frontales sont si intenses que les protons et les neutrons sont complètement détruits. Mais les interactions proches de l’énergie inférieure – où les particules sont extrêmement proches mais ne touchent pas – génèrent un champ électromagnétique puissant qui élimine les protons des noyaux de plomb. Le résultat: l’équipe détecté environ 29-milliards de gramme d’or Au cours d’une course expérimentale de trois ans.
Cependant, malgré avoir atteint le rêve de l’alchimiste, il est peu probable que les physiciens nucléaires tournent jamais un profit en synthétisant l’or dans un accélérateur de particules. Les dépenses de construction et de gestion d’une installation comme le grand collisionneur de hadrons sont astronomiques par rapport à la valeur du volume d’or produit; On estime que les expériences de Seorg dans les années 1980 coûtent environ un billion de fois le prix de l’or qu’ils ont produit. De plus, la rareté des interactions intéressantes signifie que les chercheurs doivent parcourir des milliards de points de données pour même identifier les atomes transformés.
« Depuis les années 40, il existe de nombreuses expériences qui ont produit de l’or », a déclaré Kalweit. « Mais ce qui est commun à tous, c’est qu’aucun d’entre eux n’est même à distance d’être rentable. »
