ALICE entdeckt Goldtransmutation im LHC: Ein Traum der Alchemisten wird wahr

GENF / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die ALICE-Kollaboration am CERN hat einen bemerkenswerten Durchbruch erzielt, indem sie die Transmutation von Blei zu Gold im Large Hadron Collider (LHC) nachweisen konnte. Diese Entdeckung erinnert an die jahrhundertealte Suche der Alchemisten nach der Umwandlung von unedlen Metallen in Gold.

Die ALICE-Kollaboration hat in einer kürzlich veröffentlichten Studie in Physical Review C die Umwandlung von Blei in Gold im Large Hadron Collider (LHC) am CERN dokumentiert. Diese Entdeckung ist ein bedeutender Schritt in der Kernphysik und erinnert an die alchemistischen Träume des Mittelalters, in denen die Umwandlung von Blei in Gold als ultimatives Ziel galt.

Im Mittelalter war die Idee der Chrysopoeia, also der Umwandlung von Blei in Gold, ein weit verbreiteter Traum. Alchemisten waren fasziniert von der Vorstellung, dass das relativ häufige und unscheinbare Blei in das begehrte und seltene Gold verwandelt werden könnte. Doch erst mit der Entwicklung der Kernphysik im 20. Jahrhundert wurde klar, dass chemische Methoden hierfür nicht ausreichen.

Die Entdeckung der ALICE-Kollaboration basiert auf hochenergetischen Kollisionen von Bleikernen im LHC, die eine Quark-Gluon-Plasma erzeugen können. Dieses Plasma ist ein extrem heißer und dichter Materiezustand, der kurz nach dem Urknall existierte. In den häufigeren Fällen, in denen die Kerne einander knapp verfehlen, können die starken elektromagnetischen Felder, die sie umgeben, Photon-Photon- und Photon-Kern-Interaktionen auslösen.

Diese elektromagnetischen Felder sind besonders stark, da ein Bleikern 82 Protonen enthält. Bei den extrem hohen Geschwindigkeiten, mit denen die Bleikerne im LHC reisen, werden die Feldlinien zu einem dünnen Pancake komprimiert, was zu einem kurzen Photonenpuls führt. Diese Photonen können eine elektromagnetische Dissoziation auslösen, bei der Protonen aus dem Kern herausgeschleudert werden, was zur Bildung von Gold führt.

Die ALICE-Detektoren, insbesondere die Zero Degree Calorimeters (ZDC), haben diese seltenen Prozesse erfasst und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der LHC derzeit Gold mit einer Rate von etwa 89.000 Kernen pro Sekunde produziert. Obwohl dies beeindruckend klingt, ist die Menge an Gold, die tatsächlich entsteht, winzig und reicht bei weitem nicht aus, um ein Schmuckstück herzustellen.

Während der Laufzeit 2 des LHC wurden etwa 86 Milliarden Goldkerne erzeugt, was einer Masse von nur 29 Pikogramm entspricht. Trotz der kontinuierlichen Steigerung der Luminosität im LHC bleibt die produzierte Goldmenge weit unter den Erwartungen der Alchemisten. Dennoch bietet diese Forschung wertvolle Einblicke in die theoretischen Modelle der elektromagnetischen Dissoziation und hilft, die Leistung des LHC zu verbessern.

Die Ergebnisse der ALICE-Kollaboration sind nicht nur ein wissenschaftlicher Erfolg, sondern auch ein Beweis für die fortschrittlichen Fähigkeiten der Detektoren, die sowohl bei intensiven Kollisionen als auch bei seltenen Transmutationsprozessen präzise Messungen liefern können. Diese Forschung trägt dazu bei, die theoretischen Modelle zu verfeinern und die zukünftige Entwicklung von Teilchenbeschleunigern zu unterstützen.

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