Science Of Philosopher’s Stone:Μπορεί πραγματικά το μέταλλο να μετατραπεί σε χρυσό;
Ναι, είναι δυνατό να μετατραπεί ο μόλυβδος σε χρυσό στο εργαστήριο, αλλά δεν είναι πρακτικό γιατί απαιτεί υπερβολική ενέργεια.
Θυμάστε να διαβάσατε τον Χάρι Πότερ για πρώτη φορά και να νιώθετε δέος για τη δύναμη των μαγισσών και των μάγων; Φτιάχνοντας νερό από το τίποτα κουνώντας ένα ραβδί, πετώντας τριγύρω πάνω σε σκουπόξυλα, εξαφανίζεστε από το ένα μέρος και εμφανίζεστε στο άλλο… J.K. Η Ρόουλινγκ το έκανε να φαίνεται ότι η μαγεία δεν είχε πραγματικά όρια. Κατά καιρούς, όλοι έχουμε ευχηθεί για μαγικές ικανότητες, αλλά στη συνέχεια τις απορρίψαμε εξίσου γρήγορα ως αδύνατες.
Λοιπόν, αποδεικνύεται ότι αυτός ο μαγικός κόσμος των ονείρων μας δεν είναι τόσο μακρινός όσο φαίνεται. Για παράδειγμα, ένα από τα πιο πολύτιμα αντικείμενα στο σύμπαν του Χάρι Πότερ είναι η Φιλοσοφική Λίθος. Λέγεται ότι δημιουργήθηκε από αίμα δράκου, είναι ένα έντονο κόκκινο διαμάντι που έχει τη δύναμη να μετατρέπει τον μόλυβδο (ή άλλα βασικά μέταλλα) σε χρυσό. Οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο (τον κόσμο μας, δηλαδή) προσπαθούν να βρουν τη μυθική πέτρα εδώ και αιώνες. Η αναζήτηση της πέτρας είναι ο κεντρικός στόχος του κλάδου της αλχημείας, που οδήγησε στη σύγχρονη χημεία και ιατρική.
Ένας από τους πιο διάσημους αλχημιστές ήταν ο Ισαάκ Νεύτων, ο οποίος αφιέρωσε περισσότερο χρόνο μελετώντας την αλχημεία παρά τη φυσική ή τα μαθηματικά, αν και αυτοί είναι οι τομείς στους οποίους είναι διάσημος. Στην πραγματικότητα, ο Νεύτωνας ήταν στην πραγματικότητα ένας από τους τελευταίους αλχημιστές, καθώς το πεδίο γρήγορα έπεσε σε ανυποληψία και αντικαταστάθηκε από την πιο ορθολογική και επιστημονική μελέτη της χημείας. Η Philosopher’s Stone έγινε κάτι που χρησιμοποιούνταν για να ξεγελάσουν τους ανθρώπους από τα χρήματά τους, αλλά τώρα, αν ρωτήσετε κάποιον εάν είναι δυνατόν να μετατραπεί ο μόλυβδος σε χρυσό, θα το αρνηθεί κατηγορηματικά, ενημερώνοντάς σας ότι είναι αδύνατο.
Ωστόσο… Είναι δυνατό;
Ναι, στην πραγματικότητα. Αποδεικνύεται ότι έχει ήδη γίνει σε εργαστήριο. Για να καταλάβουμε πώς, όμως, πρέπει να κάνουμε ένα βήμα πίσω και να αναλύσουμε πώς σχηματίζονται οι ουσίες. Τα πάντα στον κόσμο μας αποτελούνται από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα. Στοιχεία, όπως ο χρυσός, το υδρογόνο και το οξυγόνο, αποτελούνται από ένα μόνο είδος ατόμου, ενώ οι ενώσεις αποτελούνται από συνδυασμούς αυτών των ατόμων. Για παράδειγμα, το μικρότερο μέρος του νερού, ένα μόριο νερού, αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνο που συγκρατούνται σφιχτά μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς.
Νερό, έτσι μοιάζει (στα εργαστήρια χημείας)
Τώρα, τα ίδια τα άτομα αποτελούνται από τρία μικροσκοπικά σωματίδια:θετικά φορτισμένα πρωτόνια, αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και νετρόνια, τα οποία δεν έχουν καθόλου φορτίο. Τώρα, τα πρωτόνια και τα νετρόνια βρίσκονται στο κέντρο του ατόμου στον πυρήνα, ενώ τα ηλεκτρόνια, που είναι πολύ ελαφρύτερα, κινούνται γύρω από αυτόν τον πυρήνα. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα είναι πολύ σημαντικός, καθώς καθορίζει το στοιχείο του ατόμου. Αυτό ονομάζεται ατομικός αριθμός και είναι βασικά ο αριθμός αναγνώρισης του στοιχείου. Για παράδειγμα, ο άνθρακας έχει 6 πρωτόνια και το οξυγόνο έχει 8. Ο ατομικός αριθμός του χρυσού είναι 79 και ο μόλυβδος είναι αρκετά κοντά σε αυτόν, με ατομικό αριθμό 82.
Μετατροπή ενός στοιχείου σε άλλο
Όσον αφορά το ζήτημα, η μετατροπή ενός στοιχείου σε άλλο στοιχείο φαίνεται να είναι τόσο απλή όσο η αφαίρεση ή η προσθήκη πρωτονίων στον πυρήνα. Ακούγεται περίεργο, το ξέρω, αλλά έτσι λειτουργεί το σύμπαν μας. Παραδόξως, δεν είναι τόσο σπάνιο όσο ακούγεται. Η διαδικασία ονομάζεται πυρηνική μεταστοιχείωση , και συμβαίνει παντού γύρω μας.
Πιστέψτε με, είναι τόσο εύκολο όσο άλφα, βήτα, γάμα…
Κάθε φορά που ένα ραδιενεργό στοιχείο διασπάται, υφίσταται ακριβώς αυτό. Επομένως, το ουράνιο που χρησιμοποιούμε για την πυρηνική ενέργεια αλλάζει σε βάριο και κρυπτό (όχι, όχι στον πλανήτη). Ο άνθρακας που χρησιμοποιούμε για τη χρονολόγηση απολιθωμάτων με άνθρακα αλλάζει επίσης σε άζωτο, γι' αυτό μπορούμε να δούμε πόσο από αυτό έχει απομείνει ακόμα στο αντικείμενο και έτσι να υπολογίσουμε πότε ζούσε για τελευταία φορά. Αυτή η ίδια διαδικασία συμβαίνει ακόμη και στον Ήλιο. Το υδρογόνο συντήκεται με ήλιο και, στη συνέχεια, το ήλιο υφίσταται μεταστοιχείωση σε λίθιο, βηρύλλιο και μέχρι το τέλος σε σίδηρο.
Αλλά αυτό είναι εκτός θέματος, έτσι δεν είναι; Το ερώτημά μας είναι:μπορούμε να μετατρέψουμε τον μόλυβδο σε χρυσό; Λοιπόν, υπάρχουν καλά νέα και υπάρχουν κακά νέα. Τα καλά νέα είναι ότι ναι, μπορούμε, και έχουμε ήδη… σχεδόν. Οι επιστήμονες στην Εθνική Βιβλιοθήκη Lawrence Berkeley (LBNL) της Καλιφόρνια κατάφεραν να φτιάξουν χρυσό από βισμούθιο (ατομικός αριθμός 83) το 1980. Το πέτυχαν χτυπώντας τα άτομα βισμούθιου με σωματίδια, τα οποία τα ανάγκασαν να εκτινάξουν τέσσερα πρωτόνια από τον πυρήνα τους και να μετατραπούν σε χρυσός. Οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι δεν έχει σημασία αν ο στόχος είναι βισμούθιο ή μόλυβδος, εφόσον μπορείτε να αφαιρέσετε αρκετά πρωτόνια, μπορείτε να μετατρέψετε οποιοδήποτε στοιχείο σε χρυσό.
Γιατί να χρησιμοποιήσω βισμούθιο και όχι μόλυβδο;
Λοιπόν, αυτή είναι η στιγμή που πρέπει να ανακοινώσουμε τα άσχημα νέα. Αν και η διαδικασία είναι δυνατή, απαιτεί τόση πολλή ενέργεια που θα ήταν λιγότερο δαπανηρό να εξορύξετε χρυσό από τη γη με γυμνά χέρια. Στοίχισε στους επιστήμονες 5.000 δολάρια την ώρα για να τρέξουν ολόκληρο το πράγμα (και αυτό ήταν το 1980). Στο τέλος της διαδικασίας, μετά βίας έφτιαξαν αρκετό χρυσό για να τον εντοπίσουν, αλλά όχι αρκετό για να τον απομονώσουν πραγματικά. Επίσης, δεδομένου ότι το βισμούθιο είναι διαθέσιμο σε πιο καθαρή μορφή από τον μόλυβδο, έκανε τον χρυσό πολύ πιο εύκολο να ανιχνευθεί.
Λοιπόν, ορίστε το. Η Φιλοσοφική Λίθος υπάρχει, αλλά είναι λιγότερο πέτρα και περισσότερο όπλο που εκτοξεύει σωματίδια και είναι πολύ ακριβό για να λειτουργήσει για πρακτικούς σκοπούς.
Φυσικά, ποιος ξέρει τι θα μπορέσουμε να επιτύχουμε στο μέλλον αν μπορέσουμε να βρούμε μια πηγή ενέργειας που να είναι αρκετά αποδοτική… Όπως είπε ο Arthur C. Clarke, αν προχωρήσετε την τεχνολογία αρκετά μακριά, φαίνεται να είναι το ίδιο με τη μαγεία .
