Trasformare il piombo in oro, il sogno degli alchimisti è realtà

Per secoli, generazioni di alchimisti hanno cercato la chrysopoeia, la mitica trasmutazione del piombo in oro. Un sogno che intrecciava scienza, filosofia e speranza di ricchezza eterna.

Oggi, in un paradosso che avrebbe dato senso pieno alla vita di Ermete Trismegisto – il mistico che ha ispirato l’alchimia – quel sogno è diventato realtà. Ma non grazie alla pietra filosofale, bensì al più moderno e concreto Large Hadron Collider (LHC), il più potente acceleratore di particelle al mondo. È qui, in un esperimento dell’esperimento ALICE al CERN, che il piombo si è trasformato in oro.

Quando i nuclei si sfiorano e la materia cambia identità

L’evento — lo diciamo subito, per evitare fraintendimenti — avviene in condizioni talmente rare e per un tempo talmente breve da essere classificato come un esperimento scientifico, e non certo come produzione su scala. Ma resta un fatto affascinante e reale.

Durante le sperimentazioni con fasci di particelle, due nuclei di piombo vengono scagliati a velocità vicinissime a quella della luce. In questi sfioramenti quasi impercettibili, si generano campi elettromagnetici talmente intensi da liberare impulsi di fotoni ad altissima energia.

Questi fotoni interagiscono con l’altro nucleo, provocando un processo noto come dissociazione elettromagnetica. Se un fotone riesce a far uscire tre protoni da un nucleo di piombo (208Pb), il risultato è un nucleo con 79 protoni: oro (203Au).

Il sogno chimico realizzato dalla fisica

In pratica, il sogno impossibile della chimica — che non può cambiare un elemento — viene realizzato dalla fisica nucleare, capace di modificare direttamente la struttura del nucleo atomico. Basta rimuovere i protoni giusti, e un atomo cambia identità.

“Grazie alle capacità uniche dei nostri strumenti, questa è la prima analisi che rileva in modo sistematico la produzione di oro al LHC,” ha dichiarato Uliana Dmitrieva, del team ALICE.

E come ha aggiunto John Jowett, la ricerca ha impatti concreti anche sul futuro degli acceleratori: “Comprendere questi processi ci aiuta a gestire le perdite di fascio, uno dei principali limiti delle prestazioni dell’LHC.”

Il sogno dura pochissimo

Dal punto di vista pratico, è bene non farsi illusioni. Il fenomeno è reale ma rarissimo. Durante il Run 2 dell’LHC (2015–2018), gli scienziati hanno contato 86 miliardi di nuclei d’oro prodotti. E anche se il Run 3 — ancora in corso — ha quasi raddoppiato il numero, tutto l’oro prodotto equivale a 29 picogrammi, cioè milioni di miliardi di volte meno di quanto serve per un semplice anello.

E non solo: questi atomi sopravvivono meno di un microsecondo, prima di schiantarsi contro le pareti dell’acceleratore e disintegrarsi in particelle più piccole.

Gli alchimisti possono dormire sonni tranquilli

Gli alchimisti possono quindi continuare a provare con alambicchi e misture chimiche. Se mai riusciranno a trasformare il piombo in oro in un laboratorio, nessuno potrà portar loro via il merito. Per ora, la scienza moderna ha solo dimostrato che, anche nei sogni più antichi, può nascondersi un granello di verità — anche se dura meno di un battito di ciglia.