Al CERN di Ginevra, qualcosa di apparentemente impossibile è accaduto davvero. Non è una favola, né un esperimento di magia, ma il frutto della fisica nucleare più avanzata: per pochi, minuscoli istanti, il piombo si è trasformato in oro. Sì, proprio quell’oro che per secoli gli alchimisti hanno cercato di ottenere a partire da metalli più “vili”.
E non parliamo di una semplice teoria, ma di un risultato misurato, registrato e pubblicato sulla rivista scientifica Physical Review C. A rendere possibile questo evento è stato ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno dei rilevatori del Large Hadron Collider (LHC), il più potente acceleratore di particelle mai costruito.
Come si trasforma il piombo in oro?
A scuola abbiamo imparato che ogni elemento chimico è definito dal numero di protoni nel suo nucleo: il piombo ne ha 82, l’oro 79. Basterebbe quindi “togliere” tre protoni a un nucleo di piombo per ottenere, almeno teoricamente, un nucleo d’oro. Ma farlo davvero? Altra storia.
Al CERN, grazie all’LHC, si fanno scontrare nuclei di piombo a velocità vicinissime a quella della luce – il 99,999993% per la precisione. In queste condizioni estreme, i nuclei non sempre collidono frontalmente. A volte si sfiorano appena. Ma quel “quasi impatto” è sufficiente a scatenare un fenomeno affascinante: la dissociazione elettromagnetica.
Quando due nuclei così carichi e veloci si avvicinano, generano campi elettromagnetici potentissimi. Questi campi rilasciano impulsi di fotoni, le particelle della luce, che possono scuotere il nucleo vicino, fino a destabilizzarlo e a farlo letteralmente “perdere pezzi”. Se il piombo perde tre protoni, il suo nucleo si trasforma in oro. Se ne perde uno o due, diventa mercurio o tallio. È una reazione rapidissima, ma reale.
Un oro che non si può raccogliere
Durante il secondo ciclo operativo dell’LHC (il cosiddetto Run 2, tra il 2015 e il 2018), i fisici del CERN hanno contato circa 86 miliardi di nuclei d’oro prodotti in queste collisioni sfiorate. A prima vista può sembrare una quantità enorme, ma in termini di massa si parla di 29 picogrammi. Per dare un’idea: un grammo contiene mille miliardi di picogrammi. E, come se non bastasse, questi nuclei d’oro sono instabili. Vivono per una frazione di secondo, giusto il tempo di essere osservati, prima di disgregarsi in protoni e neutroni. Una vera “pioggia nucleare”.
Nel terzo ciclo di attività dell’LHC, questo tipo di eventi è diventato ancora più frequente: fino a 89.000 nuclei d’oro al secondo, rilevati grazie alla straordinaria sensibilità di ALICE, che riesce a registrare eventi quasi invisibili.
Non è alchimia, è fisica
Gli alchimisti medievali credevano che oro e piombo fossero due versioni della stessa materia, trasformabili l’uno nell’altro con la giusta combinazione di sostanze o magie. Non avevano torto a pensare che i due elementi fossero simili: sulla tavola periodica, infatti, sono vicini e condividono molte caratteristiche.
Ma è solo con la fisica del XX secolo che abbiamo capito la vera differenza: è tutta nel nucleo. Ed è solo con la tecnologia del XXI secolo che è stato possibile realizzare quella trasformazione, anche se solo per un battito d’ali quantistico.
La trasmutazione nucleare, come viene chiamata, non è una novità assoluta. Esistono già metodi per trasformare un elemento in un altro: nel decadimento radioattivo, per esempio, oppure bombardando nuclei con neutroni o protoni. Ma il metodo usato al CERN è una terza via, più pulita, più controllata e, soprattutto, completamente nuova.
A che cosa serve tutto questo?
Ovviamente, non ha senso pensare di produrre oro al CERN. I costi sarebbero folli, e l’oro sparisce prima ancora di potersi raccogliere. Ma il valore scientifico di questi esperimenti è enorme.
Grazie a questi dati, possiamo capire meglio come funzionano le interazioni nucleari in condizioni estreme. Questo ci avvicina alla comprensione di fenomeni cosmici, come quelli che avvengono nelle esplosioni stellari o nei primi istanti dell’universo. L’esperimento ALICE, infatti, nasce proprio per studiare un tipo di materia antichissima e misteriosa: il plasma di quark e gluoni, lo stato in cui si trovava la materia appena dopo il Big Bang.
Una curiosità che diventa scoperta
In un certo senso, la trasformazione del piombo in oro al CERN è il simbolo perfetto di ciò che fa la scienza: prende una leggenda, un sogno, e lo analizza con strumenti precisi, trasformandolo in conoscenza. Non è oro da indossare. È oro fatto di dati, di intuizioni, di nuove domande.
Perché alla fine è questo che conta: non tanto il metallo, ma la comprensione. E forse, in fondo, anche gli alchimisti lo sapevano.
Bibliografia
ALICE Collaboration (2025), “Proton emission in ultraperipheral Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV”, Physical Review C.
CERN, “ALICE detects the conversion of lead into gold at the LHC”, CERN News 2025
Gibney E., “Physicists turn lead into gold — for a fraction of a second”, Nature News, 2025
LiveScience, “World’s largest atom smasher turned lead into gold – and then destroyed it in an instant”, 2025
