实验在CERN的LHC中进行,科学家让接近光速的铅离子束对撞。当离子未正面碰撞而是擦身而过时,其强电磁场会触发能量脉冲,使铅原子核失去三个质子,从而转变为金原子。由于铅和金质子数不同(铅82个,金79个),传统化学手段无法实现这一嬗变。
研究团队从海量碰撞数据中筛选出金原子核的生成信号。2015至2018年的数据显示,对撞共产生860亿个金原子核,总质量仅约29万亿分之一克。这些金原子极不稳定,通常在1微秒内衰变或撞击实验装置。
此前,CERN的另一台加速器SPS曾在2002至2004年观测到类似现象,但LHC的实验能量更高,金原子产率显著提升,观测结果也更精确。尽管技术上可行,CERN表示并无量产黄金的计划。研究团队指出,该实验的核心意义在于深入理解光子与原子核的相互作用,以优化LHC的粒子束性能,为未来高能物理实验提供支持。