Thảo Nông
Writer
Giấc mơ 1.700 năm của các nhà giả kim cổ đại về việc biến kim loại thường thành vàng cuối cùng đã được các nhà khoa học hiện thực hóa, tuy nhiên, chi phí và mục đích của thí nghiệm này lại hoàn toàn khác xa tưởng tượng.
Giấc mơ giả kim thuật thành hiện thực
Trong một công bố khoa học mang tính đột phá trên Tạp chí Physical Review, các nhà khoa học thuộc dự án Máy dò ion gia tốc lớn (ALICE) tại Pháp đã lần đầu tiên thành công trong việc biến đổi chì (Pb) thành vàng (Au). Thí nghiệm lịch sử này diễn ra bên trong Máy Gia tốc hạt Lớn (LHC) của Hội đồng Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN), một trong những cỗ máy khoa học phức tạp và mạnh mẽ nhất hành tinh.
Máy dò ALICE giúp phát hiện dấu vết của hạt nhân vàng trong thí nghiệm với LHC. Ảnh: CERN
Quá trình biến đổi kỳ diệu xảy ra khi các nguyên tử chì được gia tốc lên tới vận tốc kinh hoàng, bằng 99,999993% tốc độ ánh sáng. Ở tốc độ này, một hiện tượng đặc biệt đã diễn ra: 3 proton đã tách khỏi hạt nhân nguyên tử chì (có 82 proton), biến chúng thành hạt nhân vàng (có 79 proton). Theo nghiên cứu, cứ mỗi giây trôi qua trong LHC, có khoảng 89.000 hạt nhân vàng được tạo ra. Kết thúc thí nghiệm, tổng sản lượng vàng thu được từ chì là khoảng 86 tỷ nguyên tử, tương đương với một khối lượng siêu nhỏ: khoảng 29 picogram (một picogram bằng một phần triệu tỷ của một gram).
Dù chỉ là một lượng vô cùng nhỏ bé, thành tựu của ALICE đã hoàn thành "lời tiên tri" kéo dài 1.700 năm của các nhà giả kim thuật cổ đại. Họ đã chứng minh rằng chì thực sự có thể biến thành vàng, hiện thực hóa khái niệm "Chrysopoeia" – một từ Hy Lạp cổ nghĩa là "làm ra vàng", lần đầu được nhắc đến bởi nhà giả kim Cleopatra vào thế kỷ thứ 3 sau Công Nguyên. Bà đã mô tả về "đá của nhà giả kim", một nguyên tố huyền thoại có khả năng biến kim loại thường thành kim loại quý.
Từ truyền thuyết đến khoa học: Hành trình gian nan
Trong hàng ngàn năm, "đá của nhà giả kim" đã là mục tiêu theo đuổi của vô số người, từ những kẻ mơ mộng đến các nhà khoa học lỗi lạc như Robert Boyle, Paracelsus và cả Isaac Newton. Dù thuật giả kim bị xem là nửa khoa học, nửa mê tín, những nỗ lực này đã vô tình đặt nền móng cho hóa học và y học hiện đại.
Tuy nhiên, các nhà giả kim cổ đại thất bại vì họ chưa hiểu về cấu trúc nguyên tử. Họ cho rằng các kim loại chỉ khác nhau về "tuổi" hay "độ trưởng thành". Mãi đến thế kỷ 19, với bảng tuần hoàn của Dmitri Mendeleev, khoa học mới nhận ra chì và vàng là các nguyên tố riêng biệt, và việc biến đổi chúng đòi hỏi phải thay đổi số proton trong hạt nhân – một việc cần năng lượng cực lớn.
Chrysopoeia lần đầu được nhắc đến trong cuốn sách cùng tên của Cleopatra, một nhà giả kim sống ở thế kỷ thứ 3 sau Công Nguyên
Những bước tiến của khoa học hiện đại
Sự ra đời của máy gia tốc hạt trong thế kỷ 20 đã mở ra khả năng biến đổi nguyên tố. Năm 1980, Glenn Seaborg, nhà hóa học đoạt giải Nobel, đã thành công biến đổi bismuth (Bi, 83 proton) thành vàng bằng cách bắn phá hạt nhân bismuth bằng chùm hạt carbon và neon, loại bỏ 4 proton. Thí nghiệm này chứng minh "đá của nhà giả kim" thực chất chính là những cỗ máy khoa học hiện đại.
Hơn 40 năm sau, các nhà khoa học tại ALICE đã đạt được bước tiến mới với một nguyên lý ấn tượng hơn. Thay vì bắn phá trực tiếp, họ gia tốc hạt nhân chì đến gần tốc độ ánh sáng và cho chúng "trượt" qua nhau. Tiến sĩ Marco Van Leeuwen, người phát ngôn của ALICE, giải thích đây là "biến đổi hạt nhân bằng điện từ trường hiếm". Khi hạt nhân chì di chuyển cực nhanh, trường điện từ của nó bị nén lại, tạo ra xung photon tương tác với hạt nhân, kích thích và làm bật ra các proton, từ đó biến chì thành vàng.
Vàng nhân tạo: Chi phí "trên trời" và mục đích thực sự
Vậy, với thành tựu này, liệu chúng ta có thể sản xuất vàng hàng loạt từ chì và khiến giá vàng giảm mạnh? Câu trả lời đáng tiếc là KHÔNG.
Chi phí để tạo ra vàng bằng máy gia tốc hạt là cực kỳ đắt đỏ. Năm 1980, Glenn Seaborg ước tính sẽ tốn hơn một nghìn tỷ đô la Mỹ để tạo ra một ounce vàng bằng phương pháp của ông, trong khi giá vàng khi đó chỉ khoảng 560 USD/ounce.
Với thí nghiệm của ALICE, chi phí còn khủng khiếp hơn. Lượng 29 picogram vàng họ tạo ra, nếu quy đổi theo giá vàng hiện tại (khoảng 3.397,65 USD/ounce vào ngày 9/5/2025), chỉ có giá trị khoảng 0.00000000314911 USD (tương đương khoảng 0.00008 VNĐ). Trong khi đó, chi phí xây dựng LHC đã lên tới 5,6 tỷ USD, và chi phí vận hành hàng năm là 1 tỷ USD, chưa kể nguồn nhân lực khổng lồ của dự án ALICE với hơn 2.000 nhà khoa học từ 40 quốc gia.
Glenn Seaborg, người từng đoạt giải Nobel hóa học năm 1951 và tạo ra vàng nhân tạo từ bismuth năm 1980.Rõ ràng, đây là một nỗ lực khoa học siêu khổng lồ chỉ để tạo ra một lượng vàng không đáng kể về mặt kinh tế. Các nhà khoa học tại ALICE khẳng định: "Thí nghiệm này là để kiểm tra và cải thiện các mô hình lý thuyết về sự phân ly điện từ... nó còn được sử dụng để hiểu và dự đoán tổn thất chùm tia, đây là giới hạn lớn đối với hiệu suất của LHC và các máy va chạm trong tương lai."
Vì vậy, người tiêu dùng có thể hoàn toàn yên tâm. Các nhà khoa học chắc chắn sẽ không sử dụng phương pháp này để sản xuất vàng thương mại, và giá vàng trên thị trường quốc tế sẽ không bị ảnh hưởng bởi nghiên cứu này.
Giấc mơ giả kim thuật thành hiện thực
Trong một công bố khoa học mang tính đột phá trên Tạp chí Physical Review, các nhà khoa học thuộc dự án Máy dò ion gia tốc lớn (ALICE) tại Pháp đã lần đầu tiên thành công trong việc biến đổi chì (Pb) thành vàng (Au). Thí nghiệm lịch sử này diễn ra bên trong Máy Gia tốc hạt Lớn (LHC) của Hội đồng Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN), một trong những cỗ máy khoa học phức tạp và mạnh mẽ nhất hành tinh.
Máy dò ALICE giúp phát hiện dấu vết của hạt nhân vàng trong thí nghiệm với LHC. Ảnh: CERN
Quá trình biến đổi kỳ diệu xảy ra khi các nguyên tử chì được gia tốc lên tới vận tốc kinh hoàng, bằng 99,999993% tốc độ ánh sáng. Ở tốc độ này, một hiện tượng đặc biệt đã diễn ra: 3 proton đã tách khỏi hạt nhân nguyên tử chì (có 82 proton), biến chúng thành hạt nhân vàng (có 79 proton). Theo nghiên cứu, cứ mỗi giây trôi qua trong LHC, có khoảng 89.000 hạt nhân vàng được tạo ra. Kết thúc thí nghiệm, tổng sản lượng vàng thu được từ chì là khoảng 86 tỷ nguyên tử, tương đương với một khối lượng siêu nhỏ: khoảng 29 picogram (một picogram bằng một phần triệu tỷ của một gram).
Dù chỉ là một lượng vô cùng nhỏ bé, thành tựu của ALICE đã hoàn thành "lời tiên tri" kéo dài 1.700 năm của các nhà giả kim thuật cổ đại. Họ đã chứng minh rằng chì thực sự có thể biến thành vàng, hiện thực hóa khái niệm "Chrysopoeia" – một từ Hy Lạp cổ nghĩa là "làm ra vàng", lần đầu được nhắc đến bởi nhà giả kim Cleopatra vào thế kỷ thứ 3 sau Công Nguyên. Bà đã mô tả về "đá của nhà giả kim", một nguyên tố huyền thoại có khả năng biến kim loại thường thành kim loại quý.
Từ truyền thuyết đến khoa học: Hành trình gian nan
Trong hàng ngàn năm, "đá của nhà giả kim" đã là mục tiêu theo đuổi của vô số người, từ những kẻ mơ mộng đến các nhà khoa học lỗi lạc như Robert Boyle, Paracelsus và cả Isaac Newton. Dù thuật giả kim bị xem là nửa khoa học, nửa mê tín, những nỗ lực này đã vô tình đặt nền móng cho hóa học và y học hiện đại.
Tuy nhiên, các nhà giả kim cổ đại thất bại vì họ chưa hiểu về cấu trúc nguyên tử. Họ cho rằng các kim loại chỉ khác nhau về "tuổi" hay "độ trưởng thành". Mãi đến thế kỷ 19, với bảng tuần hoàn của Dmitri Mendeleev, khoa học mới nhận ra chì và vàng là các nguyên tố riêng biệt, và việc biến đổi chúng đòi hỏi phải thay đổi số proton trong hạt nhân – một việc cần năng lượng cực lớn.
Chrysopoeia lần đầu được nhắc đến trong cuốn sách cùng tên của Cleopatra, một nhà giả kim sống ở thế kỷ thứ 3 sau Công Nguyên
Những bước tiến của khoa học hiện đại
Sự ra đời của máy gia tốc hạt trong thế kỷ 20 đã mở ra khả năng biến đổi nguyên tố. Năm 1980, Glenn Seaborg, nhà hóa học đoạt giải Nobel, đã thành công biến đổi bismuth (Bi, 83 proton) thành vàng bằng cách bắn phá hạt nhân bismuth bằng chùm hạt carbon và neon, loại bỏ 4 proton. Thí nghiệm này chứng minh "đá của nhà giả kim" thực chất chính là những cỗ máy khoa học hiện đại.
Hơn 40 năm sau, các nhà khoa học tại ALICE đã đạt được bước tiến mới với một nguyên lý ấn tượng hơn. Thay vì bắn phá trực tiếp, họ gia tốc hạt nhân chì đến gần tốc độ ánh sáng và cho chúng "trượt" qua nhau. Tiến sĩ Marco Van Leeuwen, người phát ngôn của ALICE, giải thích đây là "biến đổi hạt nhân bằng điện từ trường hiếm". Khi hạt nhân chì di chuyển cực nhanh, trường điện từ của nó bị nén lại, tạo ra xung photon tương tác với hạt nhân, kích thích và làm bật ra các proton, từ đó biến chì thành vàng.
Vậy, với thành tựu này, liệu chúng ta có thể sản xuất vàng hàng loạt từ chì và khiến giá vàng giảm mạnh? Câu trả lời đáng tiếc là KHÔNG.
Chi phí để tạo ra vàng bằng máy gia tốc hạt là cực kỳ đắt đỏ. Năm 1980, Glenn Seaborg ước tính sẽ tốn hơn một nghìn tỷ đô la Mỹ để tạo ra một ounce vàng bằng phương pháp của ông, trong khi giá vàng khi đó chỉ khoảng 560 USD/ounce.
Với thí nghiệm của ALICE, chi phí còn khủng khiếp hơn. Lượng 29 picogram vàng họ tạo ra, nếu quy đổi theo giá vàng hiện tại (khoảng 3.397,65 USD/ounce vào ngày 9/5/2025), chỉ có giá trị khoảng 0.00000000314911 USD (tương đương khoảng 0.00008 VNĐ). Trong khi đó, chi phí xây dựng LHC đã lên tới 5,6 tỷ USD, và chi phí vận hành hàng năm là 1 tỷ USD, chưa kể nguồn nhân lực khổng lồ của dự án ALICE với hơn 2.000 nhà khoa học từ 40 quốc gia.
Glenn Seaborg, người từng đoạt giải Nobel hóa học năm 1951 và tạo ra vàng nhân tạo từ bismuth năm 1980.
Vì vậy, người tiêu dùng có thể hoàn toàn yên tâm. Các nhà khoa học chắc chắn sẽ không sử dụng phương pháp này để sản xuất vàng thương mại, và giá vàng trên thị trường quốc tế sẽ không bị ảnh hưởng bởi nghiên cứu này.
