Bui Nhat Minh
Intern Writer
Khoa học hiện đại ngày nay khác xa giả kim thuật từng mê hoặc các học giả thời cổ, nhưng khát vọng hiểu và chinh phục thế giới thì vẫn không hề thay đổi. Nếu các nhà khoa học hiện đại tìm cách giải mã nguồn gốc vũ trụ, thì các nhà giả kim xưa chỉ có một giấc mơ rất cụ thể: biến kim loại thường thành vàng hay còn gọi là chrysopoeia.
Điều mỉa mai là thứ mà các nhà giả kim dành cả đời theo đuổi lại có thể thực hiện được bằng vật lý hạt hiện đại, ít nhất là trên lý thuyết. Bạn chỉ cần một máy gia tốc hạt, năng lượng khổng lồ và… ngân sách gần như vô hạn.
CERN có đủ tất cả những thứ đó. Trong thí nghiệm ALICE tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC), các nhà vật lý đã bắn các hạt chì ở vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng vào nhau nhằm mô phỏng điều kiện của vũ trụ ngay sau Vụ Nổ Lớn. Kết quả: khoảng 86 tỷ hạt nhân vàng được tạo ra.
Nghe thì rất nhiều, nhưng tổng khối lượng của số vàng này chỉ bằng vài phần nghìn tỷ của một gram quá nhỏ để có thể gọi là “có giá trị”. Tệ hơn nữa, số vàng này không tồn tại lâu: các nguyên tử vàng chỉ sống chưa tới một phần triệu giây trước khi phân rã hoặc va chạm vào thiết bị đo đạc. Với các nhà vật lý, “kỳ tích giả kim” này thậm chí còn là… phiền toái hơn là thành tựu.
Vấn đề nằm ở chỗ: không thể kiểm soát chính xác số proton bị loại bỏ. Hạt nhân chì được giữ cực kỳ chặt bởi lực điện từ mạnh, nên cách duy nhất là “đánh liều”. Khi hai hạt chì bay sượt qua nhau ở tốc độ cực cao, trường điện từ của chúng có thể làm bật proton ra khỏi hạt nhân. Nếu may mắn mất đúng 3 proton, vàng sẽ xuất hiện. Nếu mất nhiều hoặc ít hơn, kết quả sẽ là các nguyên tố khác như thallium hay thủy ngân.
Nói cách khác, quá trình này vẫn dựa vào xác suất, tiêu tốn năng lượng khổng lồ và cho ra lượng vàng cực kỳ nhỏ. Với chi phí và độ bất ổn như vậy, vàng chắc chắn chưa thể “rẻ như sắt” trong tương lai gần.
Đến năm 1980, một nhóm nghiên cứu có sự tham gia của Glenn T. Seaborg đã tạo ra vàng từ các đồng vị bismuth. Họ cũng khẳng định có thể tạo vàng từ chì, nhưng công nghệ khi đó chưa đủ tinh vi để tách và quan sát lượng vàng cực kỳ không ổn định này.
Năm 2002 và 2004, các nhà khoa học CERN sử dụng Máy Gia tốc Proton SPS lần đầu tiên ghi nhận việc biến chì thành vàng bằng các va chạm “suýt trúng”. Đến năm 2022, CERN tiếp tục tạo ra… 18 hạt nhân vàng từ uranium một con số mang ý nghĩa khoa học nhiều hơn thực tế.
So với những kết quả trước đây, con số hàng chục tỷ hạt vàng trong thí nghiệm ALICE là một bước tiến lớn. Tuy nhiên, trừ khi nhân loại tìm ra cách hoàn toàn mới để kiểm soát phản ứng hạt nhân, việc luyện vàng bằng khoa học vẫn sẽ chỉ là một minh chứng cho sức mạnh vật lý, chứ không phải con đường làm giàu.(yahoo)
www.yahoo.com
Điều mỉa mai là thứ mà các nhà giả kim dành cả đời theo đuổi lại có thể thực hiện được bằng vật lý hạt hiện đại, ít nhất là trên lý thuyết. Bạn chỉ cần một máy gia tốc hạt, năng lượng khổng lồ và… ngân sách gần như vô hạn.
CERN có đủ tất cả những thứ đó. Trong thí nghiệm ALICE tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC), các nhà vật lý đã bắn các hạt chì ở vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng vào nhau nhằm mô phỏng điều kiện của vũ trụ ngay sau Vụ Nổ Lớn. Kết quả: khoảng 86 tỷ hạt nhân vàng được tạo ra.
Nghe thì rất nhiều, nhưng tổng khối lượng của số vàng này chỉ bằng vài phần nghìn tỷ của một gram quá nhỏ để có thể gọi là “có giá trị”. Tệ hơn nữa, số vàng này không tồn tại lâu: các nguyên tử vàng chỉ sống chưa tới một phần triệu giây trước khi phân rã hoặc va chạm vào thiết bị đo đạc. Với các nhà vật lý, “kỳ tích giả kim” này thậm chí còn là… phiền toái hơn là thành tựu.
Vì sao từ chì lại có thể thành vàng?
Về mặt hóa học, chì và vàng là hai nguyên tố hoàn toàn khác nhau. Nhưng ở cấp độ nguyên tử, sự khác biệt lại rất đơn giản: chì có 82 proton, còn vàng có 79 proton. Điều đó có nghĩa là nếu loại bỏ chính xác 3 proton khỏi hạt nhân chì, bạn sẽ thu được vàng.
Vấn đề nằm ở chỗ: không thể kiểm soát chính xác số proton bị loại bỏ. Hạt nhân chì được giữ cực kỳ chặt bởi lực điện từ mạnh, nên cách duy nhất là “đánh liều”. Khi hai hạt chì bay sượt qua nhau ở tốc độ cực cao, trường điện từ của chúng có thể làm bật proton ra khỏi hạt nhân. Nếu may mắn mất đúng 3 proton, vàng sẽ xuất hiện. Nếu mất nhiều hoặc ít hơn, kết quả sẽ là các nguyên tố khác như thallium hay thủy ngân.
Nói cách khác, quá trình này vẫn dựa vào xác suất, tiêu tốn năng lượng khổng lồ và cho ra lượng vàng cực kỳ nhỏ. Với chi phí và độ bất ổn như vậy, vàng chắc chắn chưa thể “rẻ như sắt” trong tương lai gần.
Con người từng tạo ra vàng như thế nào trong quá khứ?
CERN không phải nơi đầu tiên tạo ra vàng nhân tạo. Ngay từ năm 1941, các nhà khoa học đã biến thủy ngân thành vàng bằng neutron năng lượng cao, nhưng vàng thu được rất phóng xạ và không ổn định.Đến năm 1980, một nhóm nghiên cứu có sự tham gia của Glenn T. Seaborg đã tạo ra vàng từ các đồng vị bismuth. Họ cũng khẳng định có thể tạo vàng từ chì, nhưng công nghệ khi đó chưa đủ tinh vi để tách và quan sát lượng vàng cực kỳ không ổn định này.
Năm 2002 và 2004, các nhà khoa học CERN sử dụng Máy Gia tốc Proton SPS lần đầu tiên ghi nhận việc biến chì thành vàng bằng các va chạm “suýt trúng”. Đến năm 2022, CERN tiếp tục tạo ra… 18 hạt nhân vàng từ uranium một con số mang ý nghĩa khoa học nhiều hơn thực tế.
So với những kết quả trước đây, con số hàng chục tỷ hạt vàng trong thí nghiệm ALICE là một bước tiến lớn. Tuy nhiên, trừ khi nhân loại tìm ra cách hoàn toàn mới để kiểm soát phản ứng hạt nhân, việc luyện vàng bằng khoa học vẫn sẽ chỉ là một minh chứng cho sức mạnh vật lý, chứ không phải con đường làm giàu.(yahoo)
Physicists Converted Lead Into Gold - Here's How
Turning lead into gold famously used to be the goal of ancient alchemists, but their modern counterparts have actually managed the feat, though it wasn't easy.
