每秒造8.9万金原子!人造黄金真的要来了?手里的黄金还能囤吗
发布时间:2026-09-12 07:31 浏览量:1
2026年的黄金市场,本就让不少持有者心态起伏。国际金价在4100美元每盎司附近来回横跳,国内金饰价格更是出现大跳水,相比年内高点,每克直接跌了450多元。
就在金价波动让人纠结之际,欧洲又爆出重磅消息:科学家通过原子对撞技术,每秒能造出8.9万个金原子。
一时间不少人开始慌了——点石成金真的成真了?
欧洲核子研究组织(CERN)的科学家们完成了中世纪炼金术士梦寐以求的壮举——将铅变为黄金。本月初,CERN宣布其大型强子对撞机(LHC)能够把铅转化为黄金,而这正是中世纪炼金术士孜孜以求的"圣杯"。
这一成果被认为是继希格斯玻色子(即人们通常所说的"上帝粒子")之后最重大的发现之一。科学家们通过一种涉及原子核之间"近距离擦肩而过"式相互作用的新机制,观测到了铅向金的真实嬗变过程。
不过,每一颗生成的金粒子仅相当于一个原子核的大小,并且在被对撞机摧毁之前只存在了不到一秒钟的时间。
这项研究由CERN旗下的ALICE(大型离子对撞机实验)团队完成,相关成果已在《物理评论》期刊上发表。
在LHC第二轮运行期间(即2015年至2018年之间),科学家们通过让铅原子以99.999993%的光速相互撞击,共产生了约860亿个金原子核。这是一个极为庞大的数字,也从侧面反映出该实验的精密程度。
听起来产量惊人,但换算下来,这860亿个金原子核加起来的总质量,还不足以让任何人拿在手里看一眼。
ALICE团队的马可·范·利文(Marco Van Leen)在一份声明中指出,令人印象深刻的是,探测器不仅能够处理产生数千个粒子的正面碰撞,还能够对每次只产生少量粒子的碰撞保持高度敏感,这种双重能力使得科学家得以深入研究电磁相互作用所引发的核嬗变过程。
在阐明这项实验的重要意义之后,有必要进一步了解它究竟是如何实现的。
事实上,早在近二十年前,CERN在开始运行LHC、致力于研究基本粒子及基本作用力时,就已经在"副产物"层面与黄金结缘。
众所周知,粒子是宇宙已知的最小构成单元,而自然界共存在四种基本作用力,负责决定物质的行为方式——它们分别是引力、电磁力、弱核力和强核力。在LHC第二轮运行期间,实验共产生了约29皮克的黄金。
所谓皮克,即万亿分之一克。而到了自2022年启动、并将持续到2026年的第三轮运行阶段,黄金的产量几乎翻了一番。
这一提升得益于第三轮运行相比第二轮拥有更高的对撞能量、更优化的探测器性能,以及更大规模的数据采集能力。
然而,即便产量翻倍,这一数量仍然比制作一件首饰所需的黄金少上数万亿倍。
换句话说,把这些人造黄金的总量放到目前波动剧烈的黄金市场里,连一次交易的最小单位都凑不齐,更别提对4100美元每盎司的国际金价形成任何冲击。国内金饰柜台上随便一件小挂件的用金量,都是这些实验室成果的数万亿倍。
在探测手段方面,被称为"零度量能器"(ZDC)的专用设备负责统计光子与原子核相互作用后所释放出的0个、1个、2个或3个质子,以及至少1个中子。ZDC是一种专门用于探测和测量极微小粒子或辐射的量能器,与铅、铊、汞、金等元素的生成过程密切相关。
之所以能够发生这种转化,是因为铅和金在元素周期表中距离非常接近:金拥有79个质子,仅比铅少3个。这也就意味着,要在强大的粒子加速器中把铅变为金,本质上只需从铅原子核中剥离3个质子,同时剥离若干中子即可。
这个原理听起来简单,但真正让原子核"脱下"三个质子,需要的却是接近光速的对撞环境,以及全球最尖端的科研设施来配合完成。
CERN方面表示,虽然金的生成频率低于铊或汞,但结果显示,目前LHC在ALICE碰撞点的铅铅对撞过程中,最高可以以每秒89000个原子核的速度生成金。这些新生的金原子核带着极高的能量从碰撞点飞出,随即撞上LHC的束流管或准直器。
所谓准直器,是一类用于塑形或引导光束、辐射束的装置,其作用是在下游各个位置对束流进行收窄或速度限制。金原子核在撞击后会立刻碎裂为单个质子、单个中子以及其他粒子。
也正因如此,这些金以完整原子核形态存在的时间,仅仅是一秒钟中极其微小的一瞬。每秒8.9万个原子核,看起来是个足够震撼数字新闻标题的数据,但放到宏观世界里,它连"一粒沙"的重量都远远够不上。
要知道,一克黄金里包含的金原子数量,是一个后面跟着二十一个零的天文数字。以这样的速率日夜不停地生产,也需要几十亿年才能凑出一克。
除了实现铅到金的嬗变之外,这项研究还为超外围碰撞的物理机制提供了关键洞察,同时也改进了用于预测粒子加速器中能量损失的相关模型。而这一点,对于未来新一代加速器的设计而言,将是一个至关重要的参考因素。
科学家实现了炼金术士的千年梦想,是不是意味着黄金要被大量制造、彻底贬值?答案其实很清晰。这项实验的真正价值在于粒子物理研究,在于验证核嬗变机制和优化下一代加速器的设计模型,而不是要走进金店的柜台。
从成本角度看,为了产生这几十皮克的金原子核,CERN动用的是全球最昂贵、最复杂的科研装置之一。
整个大型强子对撞机造价上百亿美元,每次运行的电力和维护开销同样是天文数字。用这种方式"造金",成本要比金矿开采出的黄金贵上无数倍,商业上完全不可能成立。
对于当下的黄金市场而言,国际金价的波动、国内金饰每克450多元的跳水,本质上仍由货币政策、地缘局势、避险情绪以及供需关系共同决定,与实验室里那些存续不到一秒的金原子核毫无关系。
手里的金条、金饰该不该继续持有,仍要根据自身财务状况和市场判断来决定,而不必被"人造黄金"的话题带偏节奏。真正应该被记住的,是人类首次用可控的科学手段,观测到了铅向金的真实嬗变过程。
这是自然界基本作用力研究的一次重要突破,也让"炼金术"这个曾经属于神秘学的词汇,第一次被写进了严肃的物理学论文里。至于市场上流通的那些黄金,仍然会按它自己的规律涨跌,短期内既不会因为一项实验而失去价值,也不会因为一条新闻而突然膨胀。