Alkimistët mesjetarë ëndërronin të shndërronin plumbin në ar. Sot, ne e dimë se plumbi dhe ari janë elemente të ndryshme dhe asnjë sasi kimie nuk mund ta kthejë njërin te tjetri. Por njohuritë tona moderne na tregojnë ndryshimin bazë midis një atomi plumbi dhe një atomi ari: atomi i plumbit përmban saktësisht tre protone më shumë. Pra, a mund të krijojmë një atom ari thjesht duke nxjerrë tre protone nga një atom plumbi? Siç doli, ne mundemi. Por nuk është e lehtë.
Ndërsa përplasnin atomet e plumbit me njëri-tjetrin me shpejtësi jashtëzakonisht të larta në një përpjekje për të imituar gjendjen e universit menjëherë pas Big Bang-ut, fizikantët që punonin në eksperimentin ALICE në Përshpejtuesin e Madh të Hadronëve në Zvicër, prodhuan rastësisht sasi të vogla ari. Në fakt, sasi jashtëzakonisht të vogla: gjithsej rreth 29 të triliontat e gramit.
Protonet gjenden në bërthamën e një atomi. Si mund të nxirren ato? Epo, protonet kanë një ngarkesë elektrike, që do të thotë se një fushë elektrike mund t’i tërheqë ose t’i shtyjë ato. Vendosja e një bërthame atomike në një fushë elektrike mund ta bënte këtë. Megjithatë, bërthamat mbahen bashkë nga një forcë shumë e fortë me një rreze shumë të shkurtër, e njohur në mënyrë imagjinative si forca e fortë bërthamore. Kjo do të thotë se kërkohet një fushë elektrike jashtëzakonisht e fuqishme për të nxjerrë protonet – rreth një milion herë më e fortë se fushat elektrike që krijojnë rrufetë në atmosferë.
Mënyra se si shkencëtarët e krijuan këtë fushë ishte lëshimi i rrezeve të bërthamave të plumbit drejt njëra-tjetrës me shpejtësi të pabesueshme – pothuajse sa shpejtësia e dritës. Kur bërthamat e plumbit kanë një përplasje ballore, forca e fortë bërthamore hyn në lojë dhe ato përfundojnë duke u shkatërruar plotësisht. Por më shpesh bërthamat kanë një shmangie të vogël (pothuajse goditje), dhe ndikojnë tek njëra-tjetra vetëm përmes forcës elektromagnetike. Fuqia e një fushe elektrike bie shumë shpejt ndërsa largoheni nga një objekt me ngarkesë elektrike (siç është protoni). Por në distanca shumë të shkurta, edhe një ngarkesë e vogël mund të krijojë një fushë shumë të fortë.
Kështu, kur një bërthamë plumbi kalon fare pranë një tjetre, fusha elektrike mes tyre është gjigante. Fusha që ndryshon me shpejtësi midis bërthamave i bën ato të dridhen dhe herë pas here të “pështyjnë” disa protone. Nëse njëra prej tyre nxjerr saktësisht tre protone, bërthama e plumbit është kthyer në ar. Pra, nëse keni kthyer një atom plumbi në ar, si e dini? Në eksperimentin ALICE, ata përdorin detektorë specialë të quajtur kalorimetra me shkallë zero për të numëruar protonet e nxjerra nga bërthamat e plumbit. Ata nuk mund t’i vëzhgojnë vetë bërthamat e arit, kështu që i dinë ato vetëm në mënyrë indirekte.
Shkencëtarët e ALICE llogarisin se, ndërsa ata përplasin rrezet e bërthamave të plumbit, ata prodhojnë rreth 89,000 bërthama ari në sekondë.
Ata gjithashtu vëzhguan prodhimin e elementeve të tjera: taliumit, i cili është ai që merrni kur hiqni një proton nga plumbi, si dhe mërkurin (dy protone). Sapo një bërthamë plumbi është transformuar duke humbur protone, ajo nuk është më në orbitën e përsosur që e mban atë duke qarkulluar brenda tubit të rrezes me vakum të Përshpejtuesit të Madh të Hadronëve. Në një çështje mikrosekondash, ajo do të përplaset me muret. Ky efekt e bën rrezen më pak intensive me kalimin e kohës. Pra, për shkencëtarët, prodhimi i arit në përshpejtues është në fakt më shumë një shqetësim sesa një bekim. Megjithatë, kuptimi i kësaj alkimie aksidentale është thelbësor për t’u dhënë kuptim eksperimenteve – dhe për të projektuar eksperimente edhe më të mëdha në të ardhmen./Korrespodenti