編譯／潘楠慕

現代物理學家實現了中世紀鍊金術士的夢想！歐洲核子研究組織（CERN）透過目前全球最強粒子加速器「大型強子對撞機」（LHC），觀察到鉛發生核嬗變，轉變成黃金的現象。

鉛與黃金密度相近，但是兩者是不同的化學元素，無法透過化學方法互相轉換。當鉛原子核在對撞機中，以接近光速對撞，會短暫重現「夸克-膠子電漿」（quark-gluon plasma），也就是宇宙大爆炸後僅數百萬分之一秒出現的物質狀態。

不過，黃金不是在這種直接對撞情況下出現，而是更微妙的過程：當鉛原子核幾乎對撞、但是又「擦肩而過」，這時鉛的兩個原子核會產生極強的電磁場，釋放出高能光子脈衝，與原子核作用，引發電磁解離，造成原子核內少量中子、質子被彈出，在極為罕見的情況下，鉛原子核會失去3個質子，其原子序從82減為79，也就是嬗變成原子序79的黃金。

大型強子對撞機的「大型離子對撞實驗」（ALICE）團隊，利用專門儀器，偵測到這起極稀有現象，並且利用彈出的中子、質子數量，區分出是嬗變成金、鉈，還是汞等不同重元素。

這份5月在《物理通訊》（Physical Review）期刊發表的研究報告指出，這些新生成的黃金總質量微乎其微，壽命也極短，幾乎就是一剎那，然後便以接近光速，撞上對撞機壁或其他元件，瓦解為更小的粒子。

儘管如此，「鉛變出金」的數量仍令研究人員驚嘆：2015到2018年對撞機第二次運行期間，就產生了大約860億個黃金原子核，第三次運行更接近倍增。這項實驗開啟探究元素形成，和電磁場如何影響原子核的新窗口，也揭露元素轉換的可能性。