Από την αρχαιότητα έως τις μέρες μας, η μετατροπή κοινών μετάλλων σε χρυσό παραμένει ένα από τα πιο σαγηνευτικά και μυστηριώδη οράματα της ανθρώπινης σκέψης. Αν και οι μεσαιωνικοί αλχημιστές το επιχείρησαν μάταια, η σύγχρονη επιστήμη έχει καταφέρει να επιβεβαιώσει πως αυτή η φαινομενικά μαγική διαδικασία είναι θεωρητικά και πρακτικά εφικτή, αλλά με πολύ υψηλό κόστος.
Η ιδέα της μετατροπής των βασικών μετάλλων σε χρυσό, έχει τις ρίζες της στην αρχαία Ελλάδα. Ο φιλόσοφος Ζωσιμάς πίστευε πως αυτή η μεταστοιχείωση δεν ήταν απλώς χημική διεργασία, αλλά και πνευματική πράξη κάθαρσης και ολοκλήρωσης της ψυχής. Ωστόσο, όταν το όραμα αυτό επανεμφανίστηκε στη μεσαιωνική Ευρώπη, έλαβε έναν πιο κερδοσκοπικό χαρακτήρα: η ιδέα πως ένα ευτελές μέταλλο μπορεί να μετατραπεί σε χρυσό φάνταζε σαν συντόμευση προς τον πλούτο.
Σύμφωνα με τον Umberto Veronesi, αρχαιολόγο και ερευνητή πολιτιστικής κληρονομιάς στο NOVA University Lisbon, οι φυσικοί φιλόσοφοι της εποχής πίστευαν ότι τα κοινά μέταλλα ήταν ατελή στάδια που με τον χρόνο «ωρίμαζαν» σε χρυσό, το καθαρότερο όλων. Το πρόβλημα ήταν ότι αυτή η διαδικασία απαιτούσε χιλιετίες. Οι αλχημιστές πίστευαν ότι με τη βοήθεια της φιλοσοφικής λίθου, μιας μυθικής ουσίας, θα μπορούσαν να επισπεύσουν αυτόν τον «ωριμαστικό» μετασχηματισμό. Πίστευαν πως όλα τα μέταλλα αποτελούνταν από βασικά συστατικά, υδράργυρο, θείο και άλας, και με την αναδιάταξή τους, θα μπορούσαν να τα μετατρέψουν σε χρυσό.
Η άνοδος της σύγχρονης επιστήμης κατά τον 17ο και 18ο αιώνα οδήγησε στην παρακμή της αλχημείας, με τη χημεία και τη φυσική να παίρνουν τη θέση της. Ωστόσο, σχεδόν έναν αιώνα πριν, οι πυρηνικοί φυσικοί κατάφεραν, επιτέλους, να ξεκλειδώσουν τα μυστικά της χρυσοποιίας, όχι όμως με τη βοήθεια της φιλοσοφικής λίθου, αλλά μέσω επιταχυντών σωματιδίων.
Στη σημερινή επιστήμη, η ταυτότητα ενός στοιχείου καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Ο χρυσός έχει 79 πρωτόνια, ενώ ο μόλυβδος έχει 82. Όπως εξηγεί ο Alexander Kalweit, φυσικός στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN στην Ελβετία, το να αφαιρέσει κανείς πρωτόνια από έναν πυρήνα είναι εξαιρετικά δύσκολο, λόγω της ισχυρής πυρηνικής δύναμης που τα συγκρατεί. Παρ’ όλα αυτά, με αρκετή ενέργεια, είναι θεωρητικά εφικτό να μετασχηματιστεί ένα στοιχείο σε άλλο. Αφαιρώντας τρία πρωτόνια από τον πυρήνα του μολύβδου, προκύπτει πυρήνας χρυσού.
Το 1941, επιστήμονες του Harvard κατάφεραν για πρώτη φορά να πραγματοποιήσουν μια τέτοια μετατροπή. Χρησιμοποιώντας έναν επιταχυντή σωματιδίων, έριξαν πυρήνες λιθίου και δευτερίου σε άτομα υδραργύρου, δημιουργώντας βραχύβια ισότοπα χρυσού. Το επίτευγμα αυτό επαναλήφθηκε τη δεκαετία του 1980 από τον Glenn Seaborg, βραβευμένο με Νόμπελ Χημείας, στο Lawrence Berkeley National Laboratory, μετατρέποντας χιλιάδες άτομα βισμουθίου σε χρυσό μέσω βομβαρδισμού με πυρήνες άνθρακα και νέον.
Σήμερα, ερευνητικά κέντρα όπως το CERN εξακολουθούν να παράγουν χρυσό ως παραπροϊόν των πειραμάτων τους. Ο Kalweit περιγράφει πώς σε μετωπικές συγκρούσεις ιόντων μολύβδου, οι οποίες γίνονται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, απελευθερώνονται τα κουάρκ, δημιουργώντας για ελάχιστο χρόνο την εξωτική κατάσταση της ύλης που υπήρχε λίγο μετά το Big Bang: το λεγόμενο πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων.
Σε λιγότερο βίαιες αλληλεπιδράσεις, όπου τα σωματίδια περνούν κοντά το ένα στο άλλο, δημιουργείται ένα ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που αφαιρεί πρωτόνια από τους πυρήνες του μολύβδου. Το αποτέλεσμα; Κατά τη διάρκεια ενός πειράματος που διήρκεσε τρία χρόνια, εντοπίστηκαν περίπου 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου χρυσού.
Παρά το γεγονός ότι οι φυσικοί έχουν φτάσει στον στόχο που οι αλχημιστές μόνο ονειρεύονταν, η διαδικασία αυτή δεν έχει καμία οικονομική αποδοτικότητα. Το κόστος κατασκευής και λειτουργίας ενός επιταχυντή, όπως ο Large Hadron Collider, ξεπερνά κατά πολύ την αξία του παραγόμενου χρυσού. Είναι χαρακτηριστικό ότι τα πειράματα του Seaborg υπολογίζεται πως κόστισαν ένα τρισεκατομμύριο φορές περισσότερο από την αξία του χρυσού που παρήγαγαν.
Όπως σημειώνει ο Kalweit, από τη δεκαετία του 1940 έχουν πραγματοποιηθεί αρκετά πειράματα που παρήγαγαν χρυσό. Όμως όλα έχουν ένα κοινό: κανένα δεν πλησίασε καν να είναι κερδοφόρο.
[via]
