Durante siglos, la idea de transformar plomo en oro fue el símbolo máximo de la alquimia: una mezcla de ambición, misticismo y ciencia primitiva. Nadie lo consiguió. O al menos, nadie hasta ahora.
En el CERN, los científicos del Gran Colisionador de Hadrones han logrado exactamente eso: convertir núcleos de plomo en oro. No fue un objetivo, no fue rentable y tampoco fue visible a simple vista. Pero ocurrió, y por primera vez pudo medirse con precisión.
No es magia: es física extrema a casi la velocidad de la luz
La diferencia entre el plomo y el oro en la tabla periódica es simple: el plomo tiene 82 protones, mientras que el oro tiene 79 protones.
Si a un núcleo de plomo se le “arrancan” tres protones, deja de ser plomo y pasa a ser oro. En teoría es sencillo. En la práctica, es casi imposible… salvo que dispongas de uno de los instrumentos más potentes jamás construidos.
En el LHC, núcleos de plomo se aceleran hasta el 99,999993 % de la velocidad de la luz. A esas energías, los campos electromagnéticos se vuelven tan intensos que, cuando dos núcleos pasan muy cerca sin chocar directamente, se produce un fenómeno extremo: una especie de fogonazo de fotones capaz de expulsar protones y neutrones del núcleo.
Este proceso se llama disociación electromagnética. Y, en rarísimas ocasiones, provoca justo lo que los alquimistas soñaban.
El experimento que detectó oro… en cantidades absurdamente pequeñas
El hallazgo fue medido por ALICE, uno de los grandes experimentos del LHC. Durante el periodo de funcionamiento entre 2015 y 2018, los investigadores detectaron algo asombroso. Se formaron unos 86.000 millones de núcleos de oro, lo cual equivale a 29 picogramos. Es decir, 29 billonésimas de gramo.
Para ponerlo en contexto: ni siquiera con un microscopio podría verse esa cantidad. Hoy en día, el LHC produce hasta 89.000 núcleos de oro por segundo, pero aun así estamos a años luz de poder obtener algo tangible.
La alquimia se logró. El negocio, no.
Cómo se mide algo que no puede verse
ALICE utiliza un sistema extremadamente preciso: los calorímetros de cero grados, ubicados a más de 100 metros del punto de colisión. Estos detectores cuentan los protones y neutrones que salen despedidos casi en línea recta tras cada evento.
Con esos datos, los científicos reconstruyen qué ocurrió exactamente en cada colisión, como por ejemplo cuándo el núcleo siguió siendo plomo, cuándo se convirtió en talio, cuándo pasó a mercurio, y cuándo, finalmente, terminó siendo oro.
Es la primera vez que estas transmutaciones se miden canal por canal, con un nivel de detalle sin precedentes.
Los datos se compararon con uno de los modelos más usados para este tipo de reacciones, llamado RELDIS. Y ahí apareció la sorpresa.
El modelo funciona bien en algunos casos, pero subestima entre un 17 % y un 25 % los eventos donde se pierden uno o dos protones, sobrestima hasta por tres veces otros canales específicos, por lo que incluso con décadas de teoría, la física nuclear a estas energías sigue teniendo zonas grises. Y medirlas es clave para avanzar.
Aunque nadie va a enriquecer una bóveda con el oro del LHC, el hallazgo tiene implicaciones reales, como ayudar a entender mejor las reacciones fotonucleares fundamentales para futuros aceleradores, o permitir diseñar con mayor precisión el Colisionador Electrón-Ión, ya en planificación.
Mejora la seguridad y eficiencia del propio LHC
Cada vez que un núcleo de plomo se transforma en otro elemento, deja de seguir la trayectoria prevista y choca con las paredes del acelerador. Eso genera pérdidas de haz que limitan el rendimiento de los experimentos. Entender cuándo y cómo ocurre permite optimizar colimadores, proteger la infraestructura y exprimir cada hora de funcionamiento.
Al final, esta historia no va de riqueza ni de magia. Va de entender procesos que ocurren en una fracción de segundo, a escalas subatómicas, pero que determinan el funcionamiento de una de las máquinas más complejas creadas por la humanidad.
Los alquimistas buscaban oro para hacerse ricos.
Los físicos del CERN lo crean por accidente… para que el universo sea un poco menos misterioso.
[Fuente: Ecoticias]
