Isaac Newton ha pasado a la historia como uno de los físicos y matemáticos más talentosos que han existido. De hecho, para muchos estudiosos es el científico más relevante que ha existido, y es una afirmación muy respetable si ponderamos sus aportaciones a la ciencia y los modestos medios que estaban a su disposición a finales del siglo XVII. No obstante, Newton no dedicó su vida solo a la física, las matemáticas o la teología; también se consagró al estudio de la alquimia.
La Real Academia Española la define en su primera acepción como «el conjunto de especulaciones y experiencias, generalmente de carácter esotérico, relativas a las transmutaciones de la materia, que influyó en el origen de la química». La segunda acepción también es un poco inquietante: «Transmutación maravillosa e increíble». La alquimia tal y como la veían Isaac Newton y otros exploradores, por identificarlos de alguna manera, no tiene un soporte científico. Sin embargo, la ciencia seria ha identificado mecanismos que explican en qué circunstancias un elemento químico puede transformarse en otro.
A Newton le habría encantado participar en este experimento del CERN
Las estrellas son las auténticas fábricas de elementos químicos del universo. En su interior las reacciones de fusión nuclear desencadenan la producción de los elementos químicos que podemos encontrar en la tabla periódica hasta llegar al hierro. De este último no es posible extraer energía mediante procesos de fusión nuclear, por lo que los elementos más pesados que el hierro se producen durante eventos cósmicos extremadamente energéticos. Sea como sea la naturaleza nos ha enseñado que existen mecanismos capaces de llevar a cabo la transmutación con la que soñaban los antiguos alquimistas.
De hecho, la radiactividad es uno de estos fenómenos. Podemos definirla como el proceso de origen natural que explica cómo un núcleo atómico inestable pierde energía en el intento de alcanzar un estado más estable. Y para lograrlo emite radiación. Un átomo estable está «cómodo» con su estructura actual y no necesita hacer nada, pero uno inestable precisa desprenderse de una parte de su energía para alcanzar un estado de menor energía y mayor estabilidad. En el camino hacia una configuración completamente estable continuará desprendiéndose de una parte de su energía e irá transformándose en otros elementos químicos.
A pesar de su masa cada núcleo de plomo viaja en el interior del LHC al 99,999993% de la velocidad de la luz
Desde que surgió la física nuclear en un momento a medio camino entre finales del siglo XIX y principios del XX los científicos han conseguido transformar unos elementos químicos en otros en sus laboratorios. El CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) lo ha hecho recientemente. Y lo ha logrado provocando la colisión frontal de núcleos de plomo en su acelerador de partículas principal, el LHC (Gran Colisionador de Hadrones).
Cuando estos núcleos colisionan con una energía muy alta se produce un plasma de quarks y gluones, que no es otra cosa que un estado de la materia extremadamente denso y caliente. Cada núcleo de plomo tiene una masa considerable debido a que contiene una gran cantidad de nucleones: 82 protones y 126 neutrones si nos ceñimos al isótopo de este elemento químico más abundante y estable. A pesar de su masa cada uno de ellos viaja en el interior del LHC al 99,999993% de la velocidad de la luz, lo que desencadena la producción de un pulso de fotones.
En estas condiciones lo más interesante es que tiene lugar un proceso conocido como disociación electromagnética. Consiste en que cuando un fotón interacciona con un núcleo de plomo tiene la capacidad de desencadenar unas oscilaciones de su estructura interna que pueden provocar la expulsión de una pequeña cantidad de neutrones y protones. Un núcleo de oro contiene 79 protones, por lo que la expulsión de 3 protones de un núcleo de plomo provoca que se transforme en oro.
Los físicos del experimento ALICE del CERN han observado, además de la conversión de plomo en oro, la producción de talio y mercurio en estas condiciones de experimentación. Resulta apasionante que el ser humano haya sido capaz de diseñar y construir las máquinas que son necesarias para llevar a cabo un experimento como este.
Imagen | CERN
Más información | Physical Review C
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La noticia
La auténtica alquimia la está haciendo el CERN: ha detectado la transformación de plomo en oro
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Juan Carlos López
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