L'alchimie médiévale rêvait de transformer les métaux en or. Aujourd'hui, la science moderne a réalisé cet exploit, mais à quel prix ?
Les alchimistes du Moyen Âge cherchaient désespérément à créer de l'or à partir de métaux communs. Leur quête, bien que vaine, a posé les bases de ce que nous savons aujourd'hui sur la transformation des éléments. La philosophie de Zosimos de Panopolis, qui voyait dans cette transformation une purification de l'âme, a cédé la place à une compréhension plus matérielle au fil des siècles.
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La science nucléaire a finalement révélé que la transformation des éléments était possible (la transmutation). En manipulant le nombre de protons dans le noyau d'un atome, les scientifiques peuvent théoriquement changer un élément en un autre. Cette découverte a marqué un tournant dans notre compréhension de la matière et de ses constituants fondamentaux.
Les expériences menées au XXe siècle ont prouvé que la transmutation n'était pas qu'un rêve. En 1941, des scientifiques de Harvard ont réussi à transformer du mercure en or, bien que les quantités produites fussent infimes, radioactives et instables. Ces avancées ont ouvert la voie à des recherches plus poussées sur la nature des atomes et des forces qui les gouvernent.
Malgré ces succès scientifiques, la production d'or en laboratoire reste une entreprise peu rentable. Les coûts associés à l'utilisation de grands accélérateurs de particules dépassent de loin la valeur de l'or produit. Cela n'a pas empêché les chercheurs de continuer à explorer les limites de la physique nucléaire et des états extrêmes de la matière.
Les expériences actuelles, comme celles menées au Large Hadron Collider, permettent de mieux comprendre l'univers primordial. En recréant des conditions similaires à celles qui régnaient juste après le Big Bang, les scientifiques étudient la formation des éléments et les forces fondamentales qui façonnent notre Univers.
Comment les scientifiques transforment-ils un élément en un autre ?
La transformation d'un élément en un autre, ou transmutation, repose sur la modification du nombre de protons dans le noyau d'un atome. Ce processus nécessite des quantités considérables d'énergie, souvent fournies par des accélérateurs de particules.
Les accélérateurs de particules projettent des noyaux atomiques à des vitesses proches de celle de la lumière. Lors de collisions, ces particules peuvent arracher des protons ou des neutrons aux noyaux cibles, changeant ainsi leur identité chimique.
Cette technique a permis de créer des éléments artificiels et de mieux comprendre les réactions nucléaires. Cependant, la transmutation à grande échelle reste actuellement irréalisable en raison des coûts énergétiques et des quantités infimes produites.
Pourquoi l'or est-il si rare dans l'Univers ?
L'or est un élément relativement rare dans l'Univers en raison des conditions extrêmes nécessaires à sa formation. La plupart de l'or présent sur Terre a été créé lors de collisions d'étoiles à neutrons, des événements cosmiques violents et rares.
Ces collisions libèrent une énergie colossale, permettant la fusion de neutrons et la formation d'éléments lourds comme l'or. Ce processus, connu sous le nom de nucléosynthèse, explique la distribution limitée de l'or dans le cosmos.
Sur Terre, l'or s'est concentré dans la croûte terrestre au fil des milliards d'années. Son extraction est difficile et coûteuse, ce qui contribue à sa valeur et à son statut de métal précieux.