La quête de la pierre philosophale, capable de transformer le plomb en or, a longtemps fasciné les alchimistes. Cette transmutation, bien que longtemps considérée comme un mythe, a été réalisée, à une échelle subatomique, grâce au Grand collisionneur de hadrons (LHC).Ce phénomène a été observé lors d’interactions entre des noyaux de plomb voyageant à une vitesse proche de celle de la lumière.
Le noyau de plomb, particulièrement stable avec ses 82 protons, interagit avec des photons à haute énergie. Cette interaction provoque l’éjection de trois protons, transformant ainsi le noyau de plomb en un noyau d’or, qui en possède 79.
D’autres éléments, comme le thallium (perte d’un proton) ou le mercure (perte de deux protons), sont également créés lors de ce processus. les mesures effectuées dans l’expérience ALICE indiquent une production d’environ 89 000 noyaux d’or par seconde.
L’or ainsi créé n’existe que durant une infime fraction de seconde. Les quantités produites sont infimes, bien trop faibles pour envisager la fabrication de bijoux.
Lors de la deuxième phase d’exploitation du LHC (2015-2018), environ 86 000 milliards de noyaux d’or ont été produits dans les quatre zones d’expérimentation. Cette quantité représente à peine 29 billionièmes de gramme.
La troisième phase, débutée en 2022, devrait doubler cette production, mais l’échelle reste microscopique.
« Bien que le rêve des alchimistes médiévaux se soit techniquement réalisé, leurs espoirs de richesse se verraient une fois de plus frustrés ».
Ces transformations élémentaires présentent un intérêt expérimental certain.
la transmutation du plomb en or ne résulte pas de collisions directes, mais d’interactions où les noyaux se frôlent, créant des champs électromagnétiques intenses et des interactions photoniques.
Les collisions plus directes peuvent transformer les noyaux de plomb en plasma de quarks et de gluons,un état de la matière dense et chaud qui aurait rempli l’univers après le Big Bang.
Entre le iie et le IVe siècle, puis jusqu’à l’avènement de la chimie moderne au XVIIIe siècle, les alchimistes ont cherché à transformer les métaux en or, le plomb étant un candidat privilégié en raison de sa densité.
La chimie moderne a établi que le plomb et l’or sont des éléments distincts. La physique nucléaire a nuancé cette idée, démontrant la possibilité de transformer des éléments lourds par désintégration radioactive ou en laboratoire, sous bombardement de neutrons ou de protons.
La Transmutation du Plomb en Or : Le Rêve des Alchimistes Réalisé par la Science
Table of Contents
Introduction
La quête de la pierre philosophale, capable de transformer le plomb en or, a longtemps captivé les alchimistes. Bien que souvent considérée comme un mythe, cette transmutation a été accomplie à une échelle subatomique grâce au Grand collisionneur de hadrons (LHC).
Comment la Science Transmute le Plomb en Or
Le LHC utilise des noyaux de plomb, particulièrement stables avec leurs 82 protons, qui sont accélérés à des vitesses proches de celle de la lumière. Ces noyaux interagissent avec des photons à haute énergie, entraînant l’éjection de trois protons et changeant ainsi le noyau de plomb en un noyau d’or (79 protons). D’autres éléments comme le thallium ou le mercure sont également produits.
Une Production Microscopique
Lors de la deuxième phase d’exploitation du LHC (2015-2018), environ 86 000 milliards de noyaux d’or ont été produits. Cette quantité représente à peine 29 billionièmes de gramme. La troisième phase, débutée en 2022, vise à doubler cette production, mais à une échelle microscopique.
L’Intérêt expérimental
Ces transformations présentent un intérêt scientifique majeur, notamment pour comprendre les interactions à haute énergie et l’état de la matière dans des conditions extrêmes. La transmutation du plomb en or ne résulte pas de collisions directes, mais d’interactions où les noyaux se frôlent, créant des champs électromagnétiques intenses.
FAQ : Questions Fréquentes
Qu’est-ce que le LHC ?
Un Grand collisionneur de hadrons utilisé pour étudier les particules subatomiques.
Comment le plomb est-il transformé en or ?
Par l’éjection de protons suite à une interaction avec des photons à haute énergie dans le LHC.
Quelle est la quantité d’or produite ?
Des quantités microscopiques, de l’ordre du billionième de gramme.
L’or produit par le LHC peut-il être utilisé pour fabriquer des bijoux ?
Non, les quantités sont trop faibles.
Qu’est-ce que le plasma de quarks et de gluons ?
Un état de la matière dense et chaud qui aurait existé après le Big Bang.
Qu’est-ce que l’expérience ALICE ?
Une expérience du LHC qui étudie les collisions d’ions lourds.
Tableau Récapitulatif
| Caractéristique | Description |
| ——————————— | —————————————————————————————- |
| Élément de départ | Plomb (82 protons) |
| Élément obtenu | Or (79 protons) |
| Méthode | Interactions photoniques à haute énergie dans le LHC |
| Quantité d’or produite | Microscopique (29 billionièmes de gramme lors de la phase 2) |
| Applications commerciales | Aucune (quantités trop faibles) |
| Intérêt principal | Recherche fondamentale et compréhension des interactions subatomiques. |
